無線智能傳感器裝置的製作方法

2023-07-07 11:59:16 1

專利名稱：無線智能傳感器裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線測溫設備，特別涉及一種應用於無線監測系統 的低功耗無線智能傳感器裝置。
技術背景目前在工業自動化領域廣泛應用的現場傳感器設備，通常需鋪設線纜，一方面用於現場傳感器與上位系統的連接來傳送現場採集到的信號；另一方 面需要與外部電源連接以驅動傳感器工作。這種傳統方式由於需鋪設大量線 纜，會加大成本；另一方面在某些特殊的現場環境下，所鋪設的線纜會給設 備的正常運行帶來很多不便，而且一旦線纜出現老化和磨損等情況，容易給 安全生產帶來隱患，甚至引起重大事故。 實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述不足之處，為基於ZigBee技術的無線監 測系統提供一種低功耗、傳輸安全可靠、易於安裝的無線智能傳感器裝置。為實現上述目的本實用新型所採用的技術方案是一種無線智能傳感器裝置，其特徵在於所述該裝置包括至少一個溫度探 頭和電路板上設有的ZigBee數據發送晶片分別對應連接無線檢測系統；所述 溫度探頭通過數據線與ZigBee數據發送晶片連接。所述ZigBee數據發送晶片可通過無線的方式向ZigBee數據接收終端發送 其從現場採集到的數據或者從其它節點中轉過來的數據，採用需求時喚醒的 節能工作模式，由一節鈕扣式電池供電。所述溫度探頭為DS18B20型數字式低功耗節能溫度探頭。本實用新型的有益效果是該裝置可通過無線方式向上一級的Zi缺ee數 據接收終端發送現場採集到的數據。由於採用了 ZigBee網絡特有的需求時喚 醒的工作模式，有效降低了每個ZigBee傳感器節點的功耗，減少了傳感器節
點向匯節點上報數據時相互碰撞的概率。採用的無線《專輸的方式也改變了傳 統無線傳感器需要依託有線公共網絡進行數據傳輸的限制，使網絡具有非常顯著的優點。其傳輸協議採用AES-128加密算法，使傳輸過程更加安全可靠。 無線智能傳感器的溫度探頭採用節能設計，通過數據線與其連接的ZigBee無線數據發射晶片符合ZigBee協議，採用需求時喚醒的節能工作模式，僅需一節鈕扣式電池即可滿足供電需求。本實用新型裝置運行低功耗、傳輸安全可靠、易於安裝，且應用廣泛。


圖1是本實用新型結構連接示意圖；圖2是本實用新型溫度探頭內部結構連接框圖。圖l中l電路板，2溫度探頭，3數據線，4數據發送晶片。
具體實施方式

以下結合附圖和較佳實施例，對依據本實用新型提^l的具體實施方式
、 結構、特徵詳述如下如圖l、圖2所示，本實用新型為溫度探頭通過數據線連接ZigBee溫度 採集終端，ZigBee溫度採集終端利用Zigbee網絡將採集後的數據傳送給上一 級的ZigBee數據接收終端。所述該裝置包括至少一個溫度探頭和ZigBee數據發送晶片分別對應連接 無線檢測系統。所述溫度探頭通過數據線與ZigBee數據發送晶片連接。所述 ZigBee數據發送晶片為CC2420、 CC2430等無線發射晶片，可通過無線的方 式向ZigBee數據接收終端發送其從現場採集到的數據或者從其它節點中轉過 來的數據，採用需求時喚醒的節能工作模式，由一節鈕扣式電池供電。該無線智能傳感器裝置的結構如圖1所示，ZigBee數據發送晶片4置於 電路板l的正面，其常用型號為CC2420、 CC2430等無線發射晶片；電路板 1背面裝載一節9V鈕扣電池(圖中未示出)為晶片4及溫度探頭2供電。數 據線3為三芯線纜， 一根為信號線，兩根為電源線。晶片4通過單條信號線 實現與溫度探頭2的雙向通訊；鈕扣電池直接與電路板1相連為晶片4供電， 並通過與電路板1相連的兩根電源線為溫度探頭2供電。
其中溫度探頭為帶有射頻收發器的無線溫度檢測探頭。匯總節點和現場多個傳感器節點之間通過Zigbee網絡實現無線的信息交換，帶有射頻收發器 的無線溫度檢測裝置負責對數據的感知和處理並傳送給匯總節點。現場溫度探頭採用DS1犯20型數字式低功耗節能溫度探頭，如圖2所示， DS18B20內部結構主要包括四個部分64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮 發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。DS1犯20溫度計引腳定義DQ為數位訊號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。 DS1犯20數字式溫度計可以提供9到12位攝氏溫度，測量的同時具有 報警功能，溫度高限、低限報警點可編程。DS18B20利用一根總線，確切的 講，僅需要一條數據線(和地線)實現與中心處理器通信。工作溫度範圍:-55°C 到+125°C 。在-10。C到+85°0:的範圍內，精度為土0.5。C。溫度探頭的安裝 採用表貼的方式，先用導熱膠水把探頭粘在需要檢測的機械設備的表面，然 後再用隔熱膠把探頭整體封裝，使得溫度探頭所測溫度與環境溫度隔離。由 於溫度探頭檢測的是機械設備的表面溫度，與機械設備內部實標溫度有所差 距，所以通過紅外線檢測幾組機械設備的內部實際溫度，取溫度差的平均值 作為探頭的偏移值，即可得到機械設備的實際溫度。上述參照實施例對該無線智能傳感器裝置進行的詳細描述，是說明性的 而不是限定性的，因此在不脫離本實用新型總體構思下的變化和修改，應屬 本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種無線智能傳感器裝置，其特徵在於所述該裝置包括至少一個溫度探頭和電路板上設有的ZigBee數據發送晶片分別對應連接無線檢測系統；所述溫度探頭通過數據線與ZigBee數據發送晶片連接。
2、 根據權利要求1所述的無線智能傳感器裝置，其特徵在於所述ZigBee 數據發送晶片通過無線的方式向ZigBee數據接收終端發送其從現場採集或從 其它節點中轉過來的數據，且供電採用一節鈕扣式電池。
專利摘要本實用新型涉及一種無線智能傳感器裝置，其特徵在於所述該裝置包括至少一個溫度探頭和電路板上設有的ZigBee數據發送晶片分別對應連接無線檢測系統；所述溫度探頭通過數據線與ZigBee數據發送晶片連接。所述ZigBee數據發送晶片可通過無線的方式向ZigBee數據接收終端發送其從現場採集到的數據或者從其它節點中轉過來的數據，採用需求時喚醒的節能工作模式，由一節鈕扣式電池供電。所述溫度探頭可採用DS18B20型數字式低功耗節能溫度探頭。本實用新型運行低功耗、傳輸安全可靠、易於安裝，且應用廣泛。
文檔編號G08C17/00GK201044125SQ20072009640
公開日2008年4月2日 申請日期2007年6月15日 優先權日2007年6月15日
發明者健 孫, 凱 王 申請人:天津成科自動化工程技術有限公司