專利名稱：一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置。
技術(shù)背景[0002]在工業(yè)環(huán)境下，通常其各項(xiàng)環(huán)境條件都比較惡劣，并不適合人員進(jìn)入其中進(jìn)行 工作，而工業(yè)無(wú)線技術(shù)非常適合在人員不易到達(dá)的惡劣工業(yè)環(huán)境使用，其在不斷的發(fā)展 完善過(guò)程中，已經(jīng)具有了很強(qiáng)的抗干擾能力、超低能耗、實(shí)時(shí)通信、監(jiān)測(cè)高精度、高容 錯(cuò)性、大覆蓋區(qū)域、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等眾多優(yōu)點(diǎn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此，該技術(shù)在近年來(lái)得到大 規(guī)模應(yīng)用。但在實(shí)際運(yùn)用中，給無(wú)線發(fā)射結(jié)點(diǎn)供電又成為了難以解決的技術(shù)問(wèn)題，特別 是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體、旋轉(zhuǎn)設(shè)備的溫度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，常規(guī)的工業(yè)無(wú)線溫度傳感器將受到電源制 約，電源維護(hù)困難，往往最后造成斷電而使傳感器無(wú)法正常工作。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為了解決現(xiàn)有的工業(yè)無(wú)線溫度傳感器供電困難的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一 種可保證持續(xù)不間斷正常工作、且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本較低的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置。[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝 置，包括電源模塊、傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊，所述的電源模塊分別連接至傳感器模 塊和無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行供電，所述的傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊通信連接，其所述的電 源模塊為溫差白發(fā)電電源模塊。[0005]上述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其所述的溫差白發(fā)電電源模塊包括溫差發(fā) 電模塊和穩(wěn)壓充電模塊，所述的溫差發(fā)電模塊電連接至穩(wěn)壓充電模塊。[0006]上述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其所述的溫差發(fā)電模塊包括熱管散熱器、 半導(dǎo)體熱電片和導(dǎo)熱塊，所述的半導(dǎo)體熱電片的一面緊密固定于導(dǎo)熱塊上，半導(dǎo)體熱電 片的另一面緊密固定于熱管散熱器上。[0007]上述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其所述的傳感器模塊包括傳感器、可編程 信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和可控放大器，所述的傳感器發(fā)送所采集的傳感信號(hào) 依次經(jīng)過(guò)可編程信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和可控放大器進(jìn)行處理后輸出至無(wú)線 收發(fā)模塊。[0008]上述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其所述的無(wú)線收發(fā)模塊包括中央處理器、 通用I/O 口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和RF無(wú)線收發(fā)模塊，所述的中央處理器分別通信連接至通用I/ O 口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、RF無(wú)線收發(fā)模塊和通信接口模塊。[0009]上述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其所述的通信接口模塊為USB接口模塊或 RS232接口模塊或以太網(wǎng)接口模塊。[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于，通過(guò)利用溫差白發(fā)電技術(shù)將工業(yè)余熱能轉(zhuǎn)化為穩(wěn) 定的電能，有效解決工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下傳感器與無(wú)線收發(fā)送模塊供電的難題；實(shí)現(xiàn)了工業(yè) 設(shè)備特別是高溫設(shè)備、運(yùn)動(dòng)設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備的溫度自動(dòng)控制檢測(cè)；為工業(yè)設(shè)備特別是高溫設(shè)備、運(yùn)動(dòng)設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備的溫度自動(dòng)控制檢測(cè)提供了簡(jiǎn)單、可靠、長(zhǎng)時(shí)間免維護(hù)的 解決方案；同時(shí)利用無(wú)線通訊技術(shù)，有效解決信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)布線與環(huán)境問(wèn) 題，大大降低工業(yè)控制系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性好；且方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、 成本低、容易安裝使用、可靠性高。[0011]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為本實(shí)用新型溫差白發(fā)電電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖3為本實(shí)用新型溫差發(fā)電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖4為本實(shí)用新型傳感器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖5為本實(shí)用新型無(wú)線收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]其中，1為導(dǎo)熱塊，2為半導(dǎo)體熱電片，3為熱管散熱器。
具體實(shí)施方式
[0018]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型主要由電源模塊、傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊組成。電源 模塊為溫差白發(fā)電電源模塊，其利用工業(yè)設(shè)備表面余熱產(chǎn)生電能，供傳感器模塊和無(wú)線 收發(fā)模塊使用；傳感器模塊完成現(xiàn)場(chǎng)溫度信號(hào)的采集與轉(zhuǎn)換；內(nèi)部集成中央處理器的無(wú) 線收發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)調(diào)制成zigbee協(xié)議規(guī)定的射頻信號(hào)并發(fā)射出去，以達(dá)到與其他節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行無(wú)線通信、交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)的目的。[0019]參見(jiàn)圖2、圖3，溫差白發(fā)電電源模塊由溫差發(fā)電模塊和穩(wěn)壓充電模塊兩部分組 成，溫差發(fā)電模塊將所發(fā)電能輸送給穩(wěn)壓充電模塊，溫差發(fā)電模塊包括熱管散熱器、半 導(dǎo)體熱電片和導(dǎo)熱塊，其中半導(dǎo)體熱電片的一面與導(dǎo)熱塊、另一面與熱管散熱器分別緊 密接觸。利用工業(yè)爐窯設(shè)備表面余熱產(chǎn)生電能，利用工業(yè)爐窯設(shè)備表面余熱產(chǎn)生電能， 其輸出電壓在4.2V到7.8V之間。穩(wěn)壓充電模塊集成一個(gè)寬幅的穩(wěn)壓電路模塊來(lái)提供穩(wěn) 定的直流電能，通過(guò)可與其他用電模塊配合的接口輸出穩(wěn)定的5V直流電，供其他模塊使 用。[0020]參見(jiàn)圖4，傳感器模塊包括傳感器、可編程信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和 可控放大器，傳感器所采集的信號(hào)依次經(jīng)過(guò)可編程信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和 可控放大器，按指令采集數(shù)據(jù)、放大、降噪濾波、輸出模擬電壓或電流信號(hào)至無(wú)線收發(fā) 模塊。[0021]參見(jiàn)圖5，無(wú)線收發(fā)模塊包括中央處理器、通用I/O 口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)、通 信接口和RF無(wú)線收發(fā)模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)對(duì)模擬電壓或電流信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將 信號(hào)傳送給中央處理器，中央處理器對(duì)信號(hào)經(jīng)過(guò)分析處理編碼后，通過(guò)RF無(wú)線收發(fā)模塊 發(fā)送出去。通用I/O 口接收外部指令，并按指令控制外部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。通信接口模塊 可以選擇是以太網(wǎng)接口模塊或者USB接口模塊或者RS232接口模塊與PC通信，以接受 PC軟件指令來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)管理，也可與其他無(wú)線傳感器通信，用于網(wǎng)絡(luò)間信息傳遞。權(quán)利要求1.一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，包括電源模塊、傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊，所述 的電源模塊分別連接至傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行供電，所述的傳感器模塊和無(wú)線 收發(fā)模塊通信連接，其特征在于，所述的電源模塊為溫差白發(fā)電電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的溫差白發(fā) 電電源模塊包括溫差發(fā)電模塊和穩(wěn)壓充電模塊，所述的溫差發(fā)電模塊電連接至穩(wěn)壓充電 模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的溫差發(fā)電 模塊包括熱管散熱器、半導(dǎo)體熱電片和導(dǎo)熱塊，所述的半導(dǎo)體熱電片的一面緊密固定于 導(dǎo)熱塊上，半導(dǎo)體熱電片的另一面緊密固定于熱管散熱器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的傳感器模 塊包括傳感器、可編程信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和可控放大器，所述的傳感器 發(fā)送所采集的傳感信號(hào)依次經(jīng)過(guò)可編程信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、濾波器和可控放大器 進(jìn)行處理后輸出至無(wú)線收發(fā)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的無(wú)線收 發(fā)模塊包括中央處理器、通用I/O 口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、RF無(wú)線收發(fā)模塊和通信接口，所述 的中央處理器分別通信連接至通用I/O 口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、RF無(wú)線收發(fā)模塊和通信接口模 塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的通信接口 模塊為USB接口模塊或RS232接口模塊或以太網(wǎng)接口模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工業(yè)無(wú)線溫度測(cè)量裝置，包括溫差白發(fā)電電源模塊、傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊，所述的溫差白發(fā)電電源模塊分別連接至傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行供電，所述的傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊通信連接，本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于，通過(guò)利用溫差白發(fā)電技術(shù)將工業(yè)余熱能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電能，有效解決工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下傳感器與無(wú)線收發(fā)送模塊供電的難題；同時(shí)利用無(wú)線通訊技術(shù)，有效解決信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)布線與環(huán)境問(wèn)題，大大降低工業(yè)控制系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性好；可以使用以太網(wǎng)或USB接口或RS232接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信，方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)與控制；且方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低、容易安裝使用、可靠性高。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201803800SQ20102051198
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者周孑民, 陳崗, 黃學(xué)章 申請(qǐng)人:中南大學(xué)