專利名稱：無源無線溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力設(shè)備專用溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警儀，特別是一種在供配電 工程中，對(duì)高壓工頻裸電的接觸點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量的無源無線溫度傳感器裝置。
背景技術(shù)：
高低壓開關(guān)柜觸頭、電纜接頭、電纜夾層、電纜隧道等在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中， 因材質(zhì)老化、接觸電阻增大或負(fù)荷增加而發(fā)熱。由于存在高電壓、高磁場(chǎng)、高 干擾、高危險(xiǎn)等因素，加上空間限制，傳統(tǒng)手段無法對(duì)其準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi) 一般靠人工巡査，技術(shù)手段明顯滯后，由此導(dǎo)致連年來火災(zāi)和大面積停電事故
時(shí)有發(fā)生。
我國(guó)傳統(tǒng)的電力設(shè)備是以定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)和按一定的周期進(jìn)行維修， 帶有很大盲目性，設(shè)備有無故障、故障部位、故障程度難以準(zhǔn)確把握。另外， 由于良好部位的反復(fù)拆卸，機(jī)械性能往往不理想，甚至低于檢修前，而且沒有 必要的超前維修，帶來人力、物力的巨大浪費(fèi)。
在以往的技術(shù)中，有以下缺陷-
(1) 貼示溫臘片在導(dǎo)體接觸處貼上示溫蠟片，如果設(shè)備運(yùn)行后，若發(fā)現(xiàn) 蠟片有軟化、熔化現(xiàn)象，可以粗略判斷接觸處發(fā)熱程度觀示溫臘片這種方法準(zhǔn) 確度低，可靠性也差，不能用作定量測(cè)量。臘片在運(yùn)行中容易自落，且部分接 頭不易觀察到。
(2) 紅外巡檢遠(yuǎn)紅外診斷技術(shù)是通過吸收紅外線輻射能量，測(cè)出設(shè)備表 面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。紅外測(cè)溫方法的精度和可 靠性受距離、大氣背景及物體輻射率等因素影響，且安裝受位置限制，靈活性 差，也無法適用于針對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部的斷路器觸頭溫升測(cè)量。
(3) 光纖光柵以光纖作為感溫元件，并以光纖作為信號(hào)傳輸介質(zhì)。光纖 容易因?yàn)榛覊m、潮濕或凝露產(chǎn)生爬電隱患。光纖網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)出現(xiàn)故障需要更換整 條網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)性差。
(4) 熱成像儀熱成像儀就是依靠接收目標(biāo)發(fā)射的紅外線成像的。熱成像 儀價(jià)格昂貴，適合單點(diǎn)監(jiān)測(cè)，不宜大量普及，目前只能被應(yīng)用于軍事上。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是能夠一種方便的、操作簡(jiǎn)單的能對(duì)高壓工頻裸電的 接觸點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量的傳感器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
一種無源無線溫度傳感器，它包括U形里殼和U形滑蓋，在所述U形里殼
內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)槽，兩個(gè)內(nèi)槽并行且分別呈U形形狀； 一個(gè)內(nèi)槽中放置設(shè)有線
圈，另一個(gè)內(nèi)槽中放置設(shè)有電路板和傳感器，電路板和傳感器分別置于U形內(nèi)
槽的兩邊；在所述滑蓋的U形底端設(shè)有注膠孔。 在線圈的外側(cè)設(shè)有擋板，且擋板在滑蓋內(nèi)部。 在所述里殼中，電路板與傳感器的內(nèi)槽壁上設(shè)有傳感器放置槽。 所述的電路板為復(fù)位定時(shí)模塊與相連，單片機(jī)與無線發(fā)送模塊相連，單
片機(jī)與溫度傳感模塊連接；電源模塊與單片機(jī)、復(fù)位定時(shí)模塊、無線發(fā)送模塊、
溫度傳感模塊相連。 .
所述的電源模塊為工頻電流感應(yīng)信號(hào)與降壓模塊相連，降壓模塊與升壓
模塊相連，升壓模塊與儲(chǔ)能模塊相連，儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊相連；同時(shí)，儲(chǔ)能
模塊又通過供電控制模塊與穩(wěn)壓模塊相連。
采用上述技術(shù)方案的無源無線溫度傳感器，具有以下的優(yōu)點(diǎn)
(1) 、無源供電，徹底解決高壓強(qiáng)磁環(huán)境下監(jiān)測(cè)設(shè)備供電難題；
(2) 、無線通訊，徹底解決高壓隔離難題；
(3) 、直接接觸，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)可靠；
(4) 、就地和遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，集中統(tǒng)一管理；
(5) 、連續(xù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，無盲點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖2為本實(shí)用新型的電路原理框圖3為本實(shí)用新型的電源模塊原理框圖4為本實(shí)用新型的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖l所示的本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖，它包括U形里殼1和U形滑蓋2， 其特征在于在所述U形里殼1內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)槽，兩個(gè)內(nèi)槽并行且分別呈U 形形狀； 一個(gè)內(nèi)槽中放置設(shè)有線圈4，另一個(gè)內(nèi)槽中放置設(shè)有電路板和傳感器， 電路板和傳感器分別置于U形內(nèi)槽的兩邊；在所述滑蓋2的U形底端設(shè)有注膠 孔3。在所述線圈4的外側(cè)設(shè)有擋板5，且擋板5在滑蓋2內(nèi)部。在所述里殼1 中，電路板與傳感器的內(nèi)槽壁上設(shè)有傳感器放置槽6。
具體地說，本實(shí)用新型整體呈U形結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可為其他仿U形結(jié)構(gòu)，如C 形、半圓形等形狀。因此在供配電工程中，可方便地插入母排中，對(duì)高壓工頻裸電的接觸點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量。
在其中一個(gè)內(nèi)槽中，設(shè)置有電路板和傳感器。當(dāng)電路板狹長(zhǎng)且內(nèi)槽的高度
足夠高，則電路板置于一個(gè)內(nèi)槽當(dāng)中；當(dāng)電路板較寬時(shí)，可將鬼路板上電容等
元器件的突出部分放置于內(nèi)槽中，此時(shí)，電路板將覆蓋在擋板5之上。
在傳感器放置槽6中放置的傳感器，應(yīng)靠近高壓工頻裸電的接觸點(diǎn)。線圈4 外側(cè)的擋板，是為防止線路的短路。同時(shí)，也可用絕緣的膠帶傳繞在線圈4中
來替代。
在整體裝配完成后，從滑蓋2的U形底端的注膠孔3向內(nèi)部注膠。因?yàn)樵?供配電工程中，所處為高壓高溫環(huán)境，進(jìn)行膠封之后，能很好地防止高壓電竄 入，為整個(gè)系統(tǒng)提供了很好的安全保障。
工作原理工頻電串過線圈，其感應(yīng)信號(hào)的電壓與電流與穿過其中的工頻
電流成正比。其感應(yīng)信號(hào)電壓如果低于5V，則通過升壓電路升壓，否則，進(jìn)行 降壓至5V;其小于5V的感應(yīng)電壓進(jìn)行升壓到13V并存于一大電容中，再通過一 個(gè)可控穩(wěn)壓芯片而得到穩(wěn)壓直流電源，當(dāng)升壓電路在電容中存儲(chǔ)的電壓超過8V， 則打開穩(wěn)壓芯片；當(dāng)電容中電壓超過8V，并再次下降到3V后，關(guān)掉穩(wěn)壓芯片。
如圖2所示的本實(shí)用新型的電路原理框圖，所述的電路板為復(fù)位定時(shí)模 塊與相連，單片機(jī)與無線發(fā)送模塊相連，單片機(jī)與溫度傳感模塊連接；電源模 塊與單片機(jī)、復(fù)位定時(shí)模塊、無線發(fā)送模塊、溫度傳感模塊相連。
電源模塊
實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)供電，并能自動(dòng)控制開啟和關(guān)斷。通過線圈的工頻電 流在線圈中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的工頻電信號(hào)，其電流和電壓與線圈中通過的電流成正比，
在使用過程中其電壓從1 70V。因?yàn)殡妷悍秶?，電源模塊采用了先降壓再升 壓再穩(wěn)壓的方式。其降壓模塊將1 70V的電壓穩(wěn)定在1 5V范圍內(nèi)，通過升壓 模塊將1 5V的電壓升至13V，并存儲(chǔ)在電容中，再通過一個(gè)可控的穩(wěn)壓芯片將 其穩(wěn)定在指定電壓。其控制信號(hào)則根據(jù)電容中的電壓而定系統(tǒng)供電之后，如 果電容中的電壓超過8V則起動(dòng)供電，供電后電壓下降低于3V，則停止供電。其
原因是剛上電的時(shí)候，感應(yīng)的電很小，其儲(chǔ)存的電不足于為整個(gè)系統(tǒng)完成檢査、 轉(zhuǎn)換、發(fā)射，因此要其存儲(chǔ)的能完成整個(gè)過程才開始供電，當(dāng)供電后，儲(chǔ)存的 電量有所消耗，但是，直至電壓過低之前一直實(shí)現(xiàn)供電。 定時(shí)復(fù)位模塊
目前使用方法占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，其方波的一個(gè)信號(hào)為復(fù)位信號(hào)， 為單片機(jī)提供復(fù)位信號(hào)，方波的另一個(gè)波為延時(shí)波，根據(jù)實(shí)際情況下調(diào)整其溫
度轉(zhuǎn)換和發(fā)射周期。溫度傳感模塊
將溫度信號(hào)按一定的關(guān)系轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。 無線發(fā)送模塊
按指定的通信協(xié)議將轉(zhuǎn)換成的溫度信號(hào)發(fā)送出去。 單片機(jī)
在上電過后，單片機(jī)檢査各個(gè)模塊的狀態(tài)，如果有不正確的則進(jìn)行修復(fù)， 在各個(gè)模塊狀態(tài)正常的情況下，將溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成所要用的電信號(hào)并通過 無線電將其發(fā)送出去。發(fā)送完成之后進(jìn)入掉電狀態(tài)，以達(dá)到省電和抗干擾的目的。
如圖3所示的本實(shí)用新型的電源模塊原理框圖，電源模塊為工頻電流感 應(yīng)信號(hào)與降壓模塊相連，降壓模塊與升壓模塊相連，升壓模塊與儲(chǔ)能模塊相連， 儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊相連；同時(shí)，儲(chǔ)能模塊又通過供電控制模塊與穩(wěn)壓模塊相連。
降壓模塊將電壓穩(wěn)壓在1 5V的范圍內(nèi)； 升壓模塊將1 5V的電升至13V; 儲(chǔ)能模塊將電壓為13V的電儲(chǔ)存起來； 穩(wěn)壓模塊將3 13V的電穩(wěn)定定在2.85V;
供電控制模塊根據(jù)電容儲(chǔ)存的電壓自動(dòng)控制穩(wěn)壓模塊的開關(guān)。 如圖4所示為本實(shí)用新型的程序流程圖，系統(tǒng)供電后起動(dòng)后，定時(shí)器開始 計(jì)時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)各個(gè)模塊，如果有狀態(tài)出錯(cuò)的則進(jìn)行修復(fù)其狀態(tài)，如果 都正常則進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換的溫度以無線的方式發(fā)送出去，
當(dāng)信息發(fā)送出去之后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，以達(dá)到抗干擾和省電的目的。當(dāng)下 定時(shí)器時(shí)間到，則再次復(fù)位。
權(quán)利要求1、一種無源無線溫度傳感器，其特征在于它包括U形里殼(1)和U形滑蓋(2)，在所述U形里殼(1)內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)槽，兩個(gè)內(nèi)槽并行且分別呈U形形狀；一個(gè)內(nèi)槽中設(shè)置有線圈(4)，另一個(gè)內(nèi)槽中設(shè)置有電路板和傳感器，電路板和傳感器分別置于U形內(nèi)槽的兩邊；在所述滑蓋(2)的U形底端設(shè)有注膠孔(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源無線溫度傳感器，其特征在于在所述線圈(4)的外側(cè)設(shè)有擋板(5)，且擋板(5)在滑蓋(2)內(nèi)部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源無線溫度傳感器，其特征在于在所述里殼 (1)中，電路板與傳感器的內(nèi)槽壁上設(shè)有傳感器放置槽(6)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源無線溫度傳感器，其特征在于所述的電路 板為復(fù)位定時(shí)模塊與相連，單片機(jī)與無線發(fā)送模塊相連，單片機(jī)與溫度傳感 模塊連接；電源模塊與單片機(jī)、復(fù)位定時(shí)模塊、無線發(fā)送模塊、溫度傳感模塊相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所示的無源無線溫度傳感器，其特征在于所述的電源 模塊為工頻電流感應(yīng)信號(hào)與降壓模塊相連，降壓模塊與升壓模塊相連，升壓 模塊與儲(chǔ)能模塊相連，儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊相連；同時(shí)，儲(chǔ)能模塊又通過供電控制模塊與穩(wěn)壓模塊相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無源無線溫度傳感器，其特征在于它包括U形里殼和U形滑蓋，在所述U形里殼內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)槽，兩個(gè)內(nèi)槽并行且分別呈U形形狀；一個(gè)內(nèi)槽中設(shè)置有線圈，另一個(gè)內(nèi)槽中設(shè)置有電路板和傳感器，電路板和傳感器分別置于U形內(nèi)槽的兩邊；在所述滑蓋的U形底端設(shè)有注膠孔。采用上述技術(shù)方案的無源無線溫度傳感器，具有以下的優(yōu)點(diǎn)(1)、無源供電，徹底解決高壓強(qiáng)磁環(huán)境下監(jiān)測(cè)設(shè)備供電難題；(2)、無線通訊，徹底解決高壓隔離難題；(3)、直接接觸，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)可靠；(4)、就地和遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，集中統(tǒng)一管理；(5)、連續(xù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，無盲點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08C17/00GK201117075SQ20072009256
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者敖彬儀, 李明輝, 陳建軍 申請(qǐng)人:敖彬儀