高壓電纜中間頭智能溫度傳感器的製造方法
2024-02-25 01:13:15
高壓電纜中間頭智能溫度傳感器的製造方法
【專利摘要】一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器。主要目的在於提供一種低成本的可對高壓電纜中間頭進行測溫的數字式溫度傳感裝置。其特徵在於：所述弧形傳感器基體的內側開有一個用於放置電路板的卡槽，電路板可全部置於此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導熱襯墊的導熱矽膠片，導熱矽膠片的形狀與卡槽的擋沿內口形狀相吻合，可嵌於所述擋沿內口中；導熱矽膠片朝向電路板的一面與安裝於電路板上的數字式溫度感應探頭LM75A相觸；弧形傳感器基體的兩側連接有帶粘貼的用於固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶；電路板上的電路是由溫度感應單元、數據處理單元、數據交換單元和電源穩壓單元組成；數據處理單元讀取來自於溫度感應單元的溫度數據。
【專利說明】
高壓電纜中間頭智能溫度傳感器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種應用於高壓供電系統中對高壓電纜中間頭進行測溫的電氣設備。
【背景技術】
[0002]大型工廠內部供電高壓設備較多，供電線路多使用高壓電纜，長線路會有中間接頭。由於高壓電纜中間頭通常是在現場手工製作，受現場條件、材料質量、製作工藝等多方面的影響，運行中的電纜中間頭容易因過熱造成絕緣擊穿崩燒，影響工廠的生產運行。目前高壓電纜中間頭測溫都是採用模擬量溫度探頭，這種探頭需要將模擬量轉換成數字量、再轉為遠程通信，不但電路複雜、體積和功耗均較大，而且通信不使用標準通信協議，無法和常用組態軟體連接，需使用專用裝置轉換和專用監控軟體，不利於系統的後期維護和擴展。
【發明內容】
[0003]為了解決【背景技術】中所提到的技術問題，本實用新型提供一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器結構簡單，易於安裝和使用，而且製造成本低測溫效果好。
[0004]本實用新型的技術方案是:該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料製成的弧形傳感器基體，其獨特之處在於:
[0005]所述弧形傳感器基體的內側開有一個用於放置電路板的卡槽，電路板可全部置於此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導熱襯墊的導熱矽膠片，導熱矽膠片的形狀與卡槽的擋沿內口形狀相吻合，可嵌於所述擋沿內口中；導熱矽膠片朝向電路板的一面與安裝於所述電路板上的數字式溫度感應探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體的兩側連接有帶粘貼的用於固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶；
[0006]所述電路板上的電路是由溫度感應單元、數據處理單元、數據交換單元和電源穩壓單元組成；其中所述數據處理單元讀取來自於所述溫度感應單元的溫度數據，再通過所述數據交換單元接到RS485總線，以實現對溫度數據的遠程傳輸;所述電源穩壓單元為電路板上的其它工作單元提供工作電源；
[0007]所述溫度感應單元採用數字式溫度感應探頭LM75A;所述數據處理單元採用P89LPC903型單片機晶片，所述數據交換單元採用SP3485E型數據交換晶片;其中，所述數據處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線後連接所述P89LPC903型單片機晶片的I號和2號管腳;所述單片機晶片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數據交換單元的I號和4號管腳連接，所述數據處理單元的2號管腳與所述數據交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數據的發送和接收方向；所述電源穩壓單元採用的是集成穩壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻Rl、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統穩定性。
[0008]本實用新型具有如下有益效果:本種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器由溫度感應單元、數據處理單元、數據交換單元和電源穩壓單元組成，數據處理單元以I2C總線通信的方式讀取數字式溫度感應單元的溫度數據，再以UART接口與數據交換單元通信，轉為RS485總線，採用標準的MODBUS-RTU通信協議與上位機通信，實現溫度數據的遠程傳輸。本種傳感器由於使用了數字式溫度傳感探頭，可直接通信傳輸溫度數據，具有良好的抗幹擾性能。此夕卜，採用RS485總線進行通信，易於組成測溫網絡，便於擴展。最重要的是，本種傳感器結構簡單，體積小、功耗低，易於安裝和使用，而且製造成本低、測溫效果好，具有很強的實用性。
[0009]【附圖說明】
:
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖一。
[0011]圖2是本實用新型的結構示意圖二。
[0012]圖3是本實用新型所述電路板上電路的結構示意圖。
[0013]圖4是本實用新型所述電路板上電路的電路原理圖。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0016]由圖1和圖2所示，該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料製成的弧形傳感器基體I，其獨特之處在於:
[0017]所述弧形傳感器基體的內側開有一個用於放置電路板4的卡槽3，電路板4可全部置於此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導熱襯墊的導熱矽膠片5，導熱矽膠片5的形狀與卡槽3的擋沿內口形狀相吻合，可嵌於所述擋沿內口中；導熱矽膠片5朝向電路板4的一面與安裝於所述電路板4上的數字式溫度感應探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體I的兩側連接有帶粘貼的用於固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶2。
[0018]所述電路板4上的電路是由溫度感應單元、數據處理單元、數據交換單元和電源穩壓單元組成；其中所述數據處理單元讀取來自於所述溫度感應單元的溫度數據，再通過所述數據交換單元接到RS485總線，以實現對溫度數據的遠程傳輸;所述電源穩壓單元為電路板4上的其它工作單元提供工作電源；
[0019]所述溫度感應單元採用數字式溫度感應探頭LM75A;所述數據處理單元採用P89LPC903型單片機晶片，所述數據交換單元採用SP3485E型數據交換晶片;其中，所述數據處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線後連接所述P89LPC903型單片機晶片的I號和2號管腳;所述單片機晶片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數據交換單元的I號和4號管腳連接，所述數據處理單元的2號管腳與所述數據交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數據的發送和接收方向；所述電源穩壓單元採用的是集成穩壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻Rl、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統穩定性。
[0020]圖3、圖4分別為電路板上電路的原理圖和電路圖。具體實施時，溫度感應單元Ul使用數字溫度傳感器LM75A，溫度範圍:一55°C?+125 °C ;數據處理單元U2使用單片機P89LPC903，U2管腳6、7模擬I2C總線接Ul管腳1、2，U2管腳3、5通過UART接口與數據交換單元U3(SP3485E)1、4腳連接，U2管腳2與U3的2、3腳連接，控制數據發送和接收方向；電源穩壓單元U4使用的是集成穩壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，Cl和C2是電源濾波用電容。Rl、R2、R3為上拉電阻，增加系統穩定性。
[0021]本溫度傳感器科採用標準的M0DBUS-RTU通信協議，通信參數:波特率1200bps、無校驗、8位數據位、I位停止位，利用LPC900系列單片機Flash字節編程技術，可以通過通信修改通信地址，無需外接地址設置開關或地址存儲器。
[0022] 本種智能溫度傳感器電路板功耗低，工作電流〈1mA;體積小，電路板長38mm，寬6mm。也可以減少成本，不使用弧形傳感器基體，而直接外接引線，之後經測試合格後用Φ6_熱縮管包裹，兩側加704矽橡膠，熱縮密封即成成品，使用時貼緊高壓電纜中間頭位置放置，用絕緣膠帶纏繞固定於電纜上，再連接線路到測溫系統。採用標準的M0DBUS-RTU通信協議，通信參數:波特率1200bps、無校驗、8位數據位、I位停止位，通信上位機使用專用開發軟體或組態王等組態軟體都可以組成監控系統，新增測溫點時，設置好測溫探頭通信地址，不與系統中其他溫度探頭地址衝突，上位機重新組態，測溫點增加實現簡單。
【主權項】
1.一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料製成的弧形傳感器基體(I)，其特徵在於: 所述弧形傳感器基體的內側開有一個用於放置電路板(4)的卡槽(3)，電路板(4)可全部置於此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導熱襯墊的導熱矽膠片(5)，導熱矽膠片(5)的形狀與卡槽(3)的擋沿內口形狀相吻合，可嵌於所述擋沿內口中；導熱矽膠片(5)朝向電路板(4)的一面與安裝於所述電路板(4)上的數字式溫度感應探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體(I)的兩側連接有帶粘貼的用於固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶(2); 所述電路板(4)上的電路是由溫度感應單元、數據處理單元、數據交換單元和電源穩壓單元組成；其中所述數據處理單元讀取來自於所述溫度感應單元的溫度數據，再通過所述數據交換單元接到RS485總線，以實現對溫度數據的遠程傳輸;所述電源穩壓單元為電路板(4)上的其它工作單元提供工作電源； 所述溫度感應單元採用數字式溫度感應探頭LM75A;所述數據處理單元採用P89LPC903型單片機晶片，所述數據交換單元採用SP3485E型數據交換晶片；其中，所述數據處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線後連接所述P89LPC903型單片機晶片的I號和2號管腳;所述單片機晶片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數據交換單元的I號和4號管腳連接，所述數據處理單元的2號管腳與所述數據交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數據的發送和接收方向；所述電源穩壓單元採用的是集成穩壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻R1、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統穩定性。
【文檔編號】G01K13/00GK205691265SQ201620639949
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620639949.0, CN 201620639949, CN 205691265 U, CN 205691265U, CN-U-205691265, CN201620639949, CN201620639949.0, CN205691265 U, CN205691265U
【發明人】周長鎖, 孟憲傑, 孫慶楠
【申請人】中國石油大慶煉化公司機電儀廠