無(wú)線工業(yè)液位變送器的制造方法
【專利說(shuō)明】無(wú)線工業(yè)液位變送器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及無(wú)線變送器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)線工業(yè)液位變送器。
【背景技術(shù)】
[0003]工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是繼現(xiàn)場(chǎng)總線之后的又一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)，是降低自動(dòng)化成本、提高自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用范圍的最有潛力的技術(shù)。將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入并應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，解決了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布線困難、安裝維護(hù)成本高等問(wèn)題，在一些特殊環(huán)境下有效地彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)的不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的通信性能。傳統(tǒng)的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用一次電池供電，一次電池因能量有限而不能滿足工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)期工作的需要，因而需要定期更換。而在實(shí)際應(yīng)用中，工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有數(shù)量多、分布區(qū)域廣、部署環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)于人員不能直接到達(dá)的某些區(qū)域(如戰(zhàn)場(chǎng)、動(dòng)物群體、材料內(nèi)部等)，一次電池不可能經(jīng)常更換。因此，收集自然環(huán)境中的能量并轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自供電，成為目前的研宄熱點(diǎn)之一。
[0004]圖1是現(xiàn)有的一種無(wú)線液位變送器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述無(wú)線液位變送器包括液位傳感器11、數(shù)據(jù)處理裝置12、無(wú)線通信裝置13、太陽(yáng)能板14、穩(wěn)壓電路15以及充電電池16。具體地，所述液位傳感器11適于將被測(cè)環(huán)境的液位轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理裝置12適于將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線數(shù)據(jù)；所述無(wú)線通信裝置13適于將所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)處的監(jiān)控中心；所述太陽(yáng)能板14適于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；所述穩(wěn)壓電路15適于對(duì)所述太陽(yáng)能板14輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理以獲得穩(wěn)定電壓；所述充電電池16適于接受所述穩(wěn)定電壓的充電，并向所述液位傳感器11、所述數(shù)據(jù)處理裝置12以及所述無(wú)線通信裝置13供電。
[0005]在太陽(yáng)能不足、充電和放電同時(shí)進(jìn)行的情況下，所述充電電池16提供的電壓非常不穩(wěn)，電壓變化幅度很大，難以保證所述液位傳感器11、所述數(shù)據(jù)處理裝置12以及所述無(wú)線通信裝置13的正常工作。并且，所述充電電池16的充電次數(shù)有限，頻繁的充放電導(dǎo)致所述充電電池16的使用壽命縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的是無(wú)線液位變送器供電電壓不穩(wěn)、供電不持久的問(wèn)題。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)線工業(yè)液位變送器，包括液位傳感器、數(shù)據(jù)處理裝置以及無(wú)線通信裝置，還包括:太陽(yáng)能板、穩(wěn)壓電路、充電電池、干電池以及控制電路；所述太陽(yáng)能板適于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；所述穩(wěn)壓電路與所述太陽(yáng)能板連接，適于對(duì)所述太陽(yáng)能板輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理以獲得穩(wěn)定電壓；所述充電電池與所述穩(wěn)壓電路連接，適于接受所述穩(wěn)定電壓的充電；所述控制電路與所述充電電池和所述干電池連接，適于在所述充電電池的輸出電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)控制所述干電池向所述液位傳感器、所述數(shù)據(jù)處理裝置以及所述無(wú)線通信裝置供電，在所述充電電池的輸出電壓不低于基準(zhǔn)電壓時(shí)控制所述充電電池向所述液位傳感器、所述數(shù)據(jù)處理裝置以及所述無(wú)線通信裝置供電。
[0008]通過(guò)設(shè)置所述控制電路，控制所述充電電池和所述干電池輪流向所述液位傳感器、所述數(shù)據(jù)處理裝置以及所述無(wú)線通信裝置供電，避免在太陽(yáng)能不足、所述充電電池的輸出電壓較低時(shí)所述充電電池在充電的同時(shí)進(jìn)行放電，從而延長(zhǎng)所述充電電池的使用壽命，并由所述干電池提供穩(wěn)定的電壓。
[0009]可選的，所述充電電池為鋰電池。
[0010]可選的，所述基準(zhǔn)電壓低于所述充電電池的充電電壓。
[0011]可選的，所述控制電路包括:電壓比較器、第一開關(guān)以及第二開關(guān)；
所述電壓比較器適于在所述充電電池的輸出電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)產(chǎn)生第一控制信號(hào)，在所述充電電池的輸出電壓不低于基準(zhǔn)電壓時(shí)產(chǎn)生第二控制信號(hào)；
所述第一開關(guān)的一端適于接收所述充電電池的輸出電壓，所述第一開關(guān)的另一端連接所述第二開關(guān)的一端、所述液位傳感器的電源端、所述數(shù)據(jù)處理裝置的電源端以及所述無(wú)線通信裝置的電源端，所述第一開關(guān)的控制端連接所述第二開關(guān)的控制端并適于接收所述第一控制信號(hào)或者所述第二控制信號(hào)，所述第二開關(guān)的另一端適于接收所述干電池的輸出電壓；
所述第一控制信號(hào)控制所述第一開關(guān)截止、控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通，所述第二控制信號(hào)控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通、控制所述第二開關(guān)截止。
[0012]可選的，所述第一開關(guān)包括:第一 NMOS管、第一 PMOS管以及第一反相器；
所述第一 NMOS管的漏極連接所述第一 PMOS管的源極并作為所述第一開關(guān)的一端，所述第一 NMOS管的源極連接所述第一 PMOS管的漏極并作為所述第一開關(guān)的另一端，所述第一NMOS管的柵極連接所述第一反相器的輸入端并作為所述第一開關(guān)的控制端，所述第一反相器的輸出端連接所述第一 PMOS管的柵極。
[0013]可選的，所述第二開關(guān)包括:第二 NMOS管、第二 PMOS管以及第二反相器；
所述第二 PMOS管的漏極連接所述第二 NMOS管的源極并作為所述第二開關(guān)的一端，所述第二 PMOS管的源極連接所述第二 NMOS管的漏極并作為所述第二開關(guān)的另一端，所述第二PMOS管的柵極連接所述第二反相器的輸入端并作為所述第二開關(guān)的控制端，所述第二反相器的輸出端連接所述第二 NMOS管的柵極。
[0014]可選的，所述無(wú)線通信裝置為ZigBee收發(fā)裝置、WIFI收發(fā)裝置、藍(lán)牙收發(fā)裝置或者2.4G收發(fā)裝置。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供的無(wú)線工業(yè)液位變送器，不僅由太陽(yáng)能充電的充電電池進(jìn)行供電，還設(shè)置了干電池供電。在太陽(yáng)能不足、充電電池的輸出電壓較低時(shí)，由干電池進(jìn)行供電，避免充電電池在充電的同時(shí)進(jìn)行放電，從而延長(zhǎng)充電電池的使用壽命，保證液位傳感器、數(shù)據(jù)處理裝置以及無(wú)線通信裝置的供電電壓穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是現(xiàn)有的一種無(wú)線液位變送器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線工業(yè)液位變送器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線工業(yè)液位變送器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述無(wú)線工業(yè)液位變送器包括液位傳感器21、數(shù)據(jù)處理裝置22、無(wú)線通信裝置23、太陽(yáng)能板24、穩(wěn)壓電路25、充電電池26、干電池27以及控制電路28。
[0019]具體地，所述液位傳感器21適于將被測(cè)環(huán)境的液位轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，所述數(shù)據(jù)處理裝置22適于將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線數(shù)據(jù)，所述無(wú)線通信裝置23適于將所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)處的監(jiān)控中心。根據(jù)所設(shè)置的無(wú)線通信方式，所述無(wú)線通信裝置23可以為ZigBee收發(fā)裝置、WIFI收發(fā)裝置、藍(lán)牙收發(fā)裝置或者2.4G收發(fā)裝置等，本發(fā)明對(duì)此不作限定。需要說(shuō)明的是，所述液位傳感器21、所述數(shù)據(jù)處理裝置22以及所述無(wú)線通信裝置23均采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對(duì)此不作過(guò)多說(shuō)明。
[0020]所述太陽(yáng)能板14適于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。由于所述太陽(yáng)能板14產(chǎn)生的電流與光線強(qiáng)弱有關(guān)，所述太陽(yáng)能板14輸出的電壓不穩(wěn)定，因而設(shè)置與所述太陽(yáng)能板14連接的穩(wěn)壓電路15對(duì)所述太陽(yáng)能板14輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理以獲得穩(wěn)定電壓。所述充電電池26與所述穩(wěn)壓電路25連接，適于接受所述穩(wěn)定電壓的充電。在本實(shí)施例中，所述充電電池26為鋰電池。
[0021]所述控制電路2