无线温度测量系统

无线温度测量系统

一、项目简介

当前,温度检测有三个主要的研究方向:一是由点到线、由线到面,实现对温度场的检测;二是由表及里,通过表面检测物体内部的温度;三是由有线到无线,方便对运动物体的检测。

本无线温度测量仪就是用来对现场的温度进行无线检测的,它非常适用于运动物体和不方便铺设线路场所,或危险、有毒、有害场所的温度检测,例如:转炉、隧道窑、加工中的工件、酸碱浓度较高的化工场所等。

它是将测量单元置于检测的现场,把测得的温度信号由无线发射机通过电波发射出去。显示单元设在另一地,比如工作室、监控室等,由无线接收机将测量结果接收下来,并把测量结果显示给监控人员。实现检测与测量结果的无线连结。

本测量系统为纯硬件设计,无需编程,具有电路先进,易于安装调试等特点。若改换传感器,本仪器亦可用于其它物理量的测量,构成远程无线数据采集系统。

二、应用范围及市场分析

采用无线温度测量仪,适用于运动物体和不方便架设线路的场所对温度进行监测。随着科学技术的进步,无线温度测量越来越受到各行业环境监测部门和产品质量部门的重视,市场需求逐年走强,市场前景看好。

三、主要技术指标

本测量系统经安装、调试和试用,性能稳定,工作可靠。实现的主要技术指标如下:

1.监测距离根据选用的发射/接收模块不同,分别为100 m;200 m;500 m;1000 m四档。

2.成本低,性能优良可靠。

3.发射部分工作电压9伏,工作电流小于55 m A。

4.接收部分工作电压5伏,工作电流小于110 m A。

5.3位LED数字式显示测量结果,分辨率:1 ℃ 。

6.测温范围:-50~200℃

7.体积小,重量轻,方便安装。

四、经济效益分析

经济效益以年产100套计,年利润可达30万元。

五、生产规模

规模可大可小,视领导部门的决心和资金大小来确定。 六、项目完成情况

技术条件已经成熟,产品实验已经完成,可提供样机和直接指导生产。

七、项目投资

5—10万元。主要用于购买原材料、外协件加工和必要的检测仪表。

八、所需条件

厂房30—60平米,产品检测仪表若干台。

九、合作方式

技术服务或成果转让。

十、技术价格

技术服务10万元,成果转让6万元。

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声表面波无线无源温度监测系统

声表面波无线无源温度监测系统

声表面波无线无源温度监测系统

摘 要:介绍了一种声表面波无线无源温度监测系统,并和其它测温方案进行比较,它具有安装简单、安全可靠、连续监测等特点,对电网系统中的设备触点具有实时在线温度监测功能。

关键词:声表面波;温度监测,无线无源

0 引言

近年来,我国快速的现代化发展对电网系统提出了越来越越高的要求,现代电力朝着高电压和大容量发展。在此背景下,对电网系统的安全运行提出了更高的要求。随着材料技术、微电子加工技术、信号处理技术等科学技术的飞速发展,使得在声表面波技术基础上研制出的具有体积小以及可靠性高等优点的声表面波器件在电力通讯领域得到了应用。

由于电网系统中的高压开关柜密闭运行,人工巡视无法实现,而它又是电网系统的核心部分之一,它的安全稳定运行非常重要。作为高压开关柜内的开关触头及母排连接节点更是重要隐患,当其中某个节点发生氧化腐蚀导致接触电阻增大,会使其局部温度升高,从而可能发生火灾等事故,给电网的运行带来无法预料的后果。对高压开关柜内的触头等位置进行在线温度监测可及时发现异常,从而可提前维护,避免事故发生或者减小损失,提高经济效益和社会效益。 声表面波器件体积小,因此由其研制出的温度传感器,适合不同的安装方式,无线信号传输不受高压开关柜内的结构影响,并且它无须供电,耐压高,高低压隔离,可免除高压击穿的危险,可实现连续不断的温度监测,使其结合计算机技术可以达到高压开关柜内的触头接触点温度在线监测,很好地解决了电网系统中高压开关柜触头接触点测量存在的问题。

1 无线无源温度监测系统

1.1 声表面波温度传感器无线测温原理

由温度采集器发射一定频率的电磁波信号,经由无线天线由声表面波温度传感器的叉指换能器接收转换成声表面波,再由器件反射器发射回叉指换能器,并重新转换为电磁波信号经由无线天线传回采集器。如果在声表面波温度传感器表面施加有温度参量的扰动,会引起声波速度的变化,从而引起接收端反射信号的频率或者相位发生相应的变化,实现对待测量的无线检测,声表面波无线测温工作原理见图1。

SoC无线温度采集系统的设计与实现

SoC无线温度采集系统的设计与实现

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线数据通信收发模块来实现无线数据传输。发送部分 

以单片机STC89C52为核心,使用温度转换芯片DS1 8B20 

实时采集温度并通过数码管显示。将采集的温度无线 

传送给接收部分,然后再在数码管上显示.并通过串 

口发送 ̄IJPC机上显示,通过蜂呜器实现对温度过高或 

过低进行报警。 

2、系统硬件的设计和实现 

SoC无线温度测量系统的组成包括:单片机、 

nRF24LO1无线收发模块、数码管温度显示电路、温度采 

集电路组成、温度超越门限值报警电路。 

整个系统的工作流程是:单片机对NRF24L01无线 

模块以及DSI 8B20进行初始化之后 从DS1 8B20读取温 

度数据。然后把处理后的温度在4个八段数码管上显 

示.然后通过调用无线发送程序将温度数据发送给接 

收端。接收端也在4个八段数码管上显示接收温度值, 

同时通过数据线连接至Pc机,PC机上的温度采集软件 

对温度进行采集和实时显示。 

(1)主控制器 

控制电路是系统控制和数据处理的核心,根据本 

次任务的要求,本次设计采用STC89C52RC作为系统的 

微控制器芯片。STC89C52RC的内核和AT51系列单片机 

一样,故引脚也相同。电路设计如图2。 

甄 P 

l ^ p 3 f 三=i ==¨ 1… :一 一——;i; .. | … 图2主控制器电路 (2)无线收发模块 

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2 4 

GHz~2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大 

器、晶体振荡器、调制器等功能模块.并融合了增强 

型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程 

序进行配置。通过配置寄存器可将nRF241 LO1配置为发 

射、接收、空闲及掉电四种工作模式。 

nRF24L01功耗低 在以一6dBm的功率发射时,工作 

电流也只有9mA 接收时,工作电流只有1 2.3mA,多种 

基于ZigBee的无线温度监测系统设计

基于ZigBee的无线温度监测系统设计

第31卷增刊2 2011年12月 计算机应用 Journal of Computer Applications Vo1.31 Supp1.2 Dec.2011 

文章编号:1001—9081(2011)s2—0206—03 

基于ZigBee的无线温度监测系统设计 

董庆贺 ,何倩 

(1.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004;2.桂林电子科技大学信息与通讯技术广西重点实验室,广西桂林541004) (dqh@guet.edu.cn) 

摘要:为解决恶劣环境下温度监测布线困难、维护不易的缺点,设计了一种基于ZigBee的远程无线温度监测系 

统。系统采用DS18B20温度传感器测量温度信息,通过以CC2420为核心的无线网络实现数据的传输,通过串口通信 发送数据至服务器,用户可通过监测软件监控和查询信息,并能通过互联网完成对温度的远程监测。实验验证了系 

统的可行性,得出了数据更新与无线节点测量距离的关系。 关键词:温度采集;无线传感器网络;数据监测 中图分类号:TP926.22;TP277.2 文献标志码:A 

Design of wireless temperature monitoring system based on ZigBee 

DONG Qing—he .HE Qian 

(1.School of Electronic Engineering and Automation,Guilin University of Electwn&Technology,Guilin Guangxi 541004,China; 2.Guangxi Key Laboratory ofInformation and Communications Technology,Guilin University ofElectronic Technology,Gu ̄in Guangxi 541004,China) 

无线温度采集系统

无线温度采集系统

第28卷第1期 

2006年02月 西南石油学院学报 

Journal of Southwest Petroleum Institute Vol_28 NO.1 

Feb 20o6 

文章编号:1000—2634(2006)01—0088—03 

无线温度采集系统 

蒲正刚,张禾 

(西南石油大学电信学院,四川成都610500) 

摘要:介绍一种新型的无线温度数据采集和传输系统,它由温度传感器、温度变送电路、测量数据发射与接收、肇片机 

数据处理、结果显示等部分构成。本系统的特点是用新型的无线收发电路和单片机进行数据采集、传输和分析处理, 

其体积小,重量轻,成本低,测量精度高,可广泛应用于大气环境监测、粮仓温度监测等遥测领域。 

关键词:温度;遥测;单片机 

中图分类号:TN8 文献标识码:A 

1 系统简介 

系统组成可分为以下几部分1温度变换、测量数 

据无线发射、测量数据无线接收…、数据处理和结果 

的显示。无线温度遥测系统框图如图1所示。 

温度测试与信号变换的原理是发射端被测点的 温度变化引起热敏传感器的电阻变化,通过多谐振 

荡电路将电阻变化转换为方波的频率变化,再将方 

波信号按OOK(ON-OFF KEYING)方式调制与发射。 

接收端将接收到的信号进行放大、解调与整形还原 

成频率随温度变化的方波,然后再送入单片机进行 

频率测量和数据处理,得到相应的温度值并存储、显 

示或者送上位微型计算机处理。 

发射端 接收端 

图1 无线温度采集系统测试框图 

2测量电路设计 信 发 

系统的测量电路可分为温度变换及信号调制与 

发射电路、信号接收电路、单片机数据采集、数据处 

理及显示电路等三部分。 

2.1 温度变换及信号调制与发射电路 

电阻到频率的转换是由555定时器组成的多谐 

振荡器完成 ,电路如图2所示。尺1为可变电阻, 

RT为温度传感器(选用负温度系数的热敏电阻), 

c3是为可变电容器, 是温度变换电路的输出,其 由此可看出(尺1+Rr)c3决定 的振荡频率, 

无线测温系统在开关设备中的应用

无线测温系统在开关设备中的应用

2013年7月 趣和团黄浦 电力建设 

无线测温系统在开关设备中的应用 

韩红芳 

(西电陕西陕开电器集团有限公司 陕西宝鸡721006) 

摘要:无线测温系统是一种通过无线设备传输温度传感器与显示报警单元之间数据的新型系统。其特殊的结构和系 统决定了性能上不受到开关结构和外在环境因素的影响。高压开关是电力系统中非常重要的设备之一,关系到整个电力 

系统的安全、稳定的运行。电网中各大设备之间的链接是电力运输中最薄弱的环节,为了实现线接头部位温度的在线监 

控,无线测温系统作为重要的温度监控系统被运用在开关设备中,本文以AX一3003型无线测温系统为例做详细的探讨。 

关键词:无线测温;系统;开关设备;应用 中图分类号:TM77 文献标识码:B 文章编号:1673—0038(2013)20—0249—02 

电力系统中安全、稳定的运行是系统控制的最基本任务和 

要求,作为电力系统中最重要的开关设备则是保障整个系统正 

常运行的关键。因为功能的特殊导致其长期处于高电压环境中 工作,开关设备中各个接头部位容易因为电阻过大和老化而引 

起温度过高,造成开关的使用寿命缩短最终引起突发事故,破坏 

了整个电力系统的正常运行。AX一3003型无线测温系统中采用 

先进的ZigBee无线传输技术,通过对内部结构高温实施在线监 

测来确保高压设备的安全、稳定运行。 1无线测温系统结构及原理 

1.1系统构成 

无线测温系统主要构成分为三个部分,分别是温度传感器、 

温度检测预警以及测温通信终端。AX一3003系统中通过连续监 

测高压设备接点的运行温度,可确定触点或接头处的过热程度, 

当发生超温时,系统能够发出报警指示。 无线温度传感器部分是由控制单元、温度测量和无线数据 

传输组成的,在对开关设备进行温度测试以后,通过无线传递的 

方式将温度数据传给通讯终端。其中无线温度传感器和探头的 

测量数据则由测温通讯终端负责接受,在总线的链接下通过管 

理软件将温度数据传到管理计算机中。将实际监控的情况以为 

基于MSP430单片机的无线温度检测系统设计

基于MSP430单片机的无线温度检测系统设计

一一 

兰 兰 垫 垄垡 

s i gn of a Wrel es s Terrperat ure Mmi t ori ng Sys t am Bas ed on i ̄P430 Mid 

吕九一陈楠 Lv Jiuyi Chen Nan (沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁沈阳110168) (College of Information and Control Engineering,ShenYangJianZhu University,Liaoning Shenyang l 1 0 1 68) 摘要:本文论述了一种以l6位单片机MSP430FI611为控制核心,利用数字化温度传感器DSI8B20 实现温度监测的无线传感器网络系统设计。实验结果表明,该无线温度监测系统具有低成本、可靠性高、结 构简单、性能稳定、经济实用等特点,可根据不同需要应用于多种工农业温度监测领域。 关键词:MSP430F161 1;DS18B20;温度检测 中图分类号:TP274 文献标识码:B 文章编号:1671-4792一(2011)9—0156—03 Abstract:A intelligent temperature detecting system was designed in this article by taking 1 6 monolithic in— tegrated circuit MSP43OF161 1 as the control core and using the digital temperature sensor DS18B20 to realize the temperature’measurement.The experimental results indicate that the intelligent temperature detection system has strong characteristics of low cost,high reliability,simple structure,stable performance and practicality,and may be applied in m any industrial and agricultural temperature monitoring area in accordance、vith diferent require— ments. Keywords:MSP430FI61 l:DSI8B20:Temperature Detection 0弓I言 温度在工农业生产过程中扮演着极其重要的角 色,因此,温度检测具有十分重要的意义。现阶段温 度检测主要是有线定点温度检测,其温度检测原理 为单片机利用温度传感器检测温度,并在现场进行 温度显示。同时由于系统没有报警功能,故需要人为 来判断是否需要进行升温或者降温,这使系统的检 测丧失了实时性。另外,在某些环境恶劣的工业环 境,以人工方式直接操作设置仪表测量温度也不现 实,因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。在实 际温度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性, 又需要使系统功耗低及保证温度的均匀性,而且在 某些特殊的场合需要对环境温度进行在线检测和记 录。因此设计一种低功耗的多点无线温度检测系统 很有意义。本文提出一种采用低功耗单片机 MSP430FI61l实现的多点无线温度测量系统,解决 

基于PTR2000的无线温度监测系统

基于PTR2000的无线温度监测系统

摘要:本文设计一种基于PTR2000的无线温度监测系统,实现三路温度数据的采集和无线传输。系统采用双单片机为控制核心,在发送端利用AT89c2051控制数据的采集和发送,在接收端利用AT89C51控制数据的接收、存储、显示,并通过PTR2000无线收发模块将采集的温度数据进行无线传输,最后利用虚拟仪器LabVIEW实现三路温度数据的监测。

关键词:PTR2000 无线传输 温度采集 LabVIEW

1 引言

在数据监测和自动化控制系统中,需要监控的数据采集参数很多,温度数据采集是其中最常见的一种。传统温度测量方法只适合于采集变化范围较小的情况,对于多点大范围变化的温度数据采集来说,远距离传输会引起较大的误差,而且一般具有成本高、维护不方便等缺点。为解决此问题,本文提出一种基于无线传输的温度数据监测技术,利用主从双单片机、无线数据收发模块、A/D转换器和虚拟仪器软件平台实现三路温度数据的采集和传输。

2 系统硬件电路设计

系统由前端温度调理、数据采集、无线发射/接收和远端数据处理及显示模块组成。 2.1 前端温度调理模块设计

前端温度调理模块由三路相同的温度传感器和信号调理电路构成。传感器选用电流型AD590集成器件,温度变化用电流值体现,即流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度(开尔文)度数。该器件相当恒流源,但电流值小,使用时需与电阻串联,将电流变化转换为电压变化,并用放大器将电压放大,以便A/D采集。

硬件电路如图1所示。在单路温度调理电路中,将AD590串上10K滑动变阻器,修正AD590刻度误差,当温度在0~100℃变化时,输出V1在2.732~3.732V变化,即温度每变化1℃,电压变化0.01V。V1后端用两级μΑ741构成信号调理电路,第1级进行信号放大,第2级做电压跟随器,进行阻抗匹配。处理后V1从2.732~3.732V转化成0~4V变化,满足TLC2543测量。(如图1)

高精度无线环境温湿度测量系统设计研究

27Ⅳ0.3 2013年3月 电子测量与仪器学报 JoURNAL oF ELECTRoNIC 伍ASURE NT AND INSTRU 伍NT 第27卷第3期 ・2l1・ 

D0I:10.3724/SP.J.1187。2013.002l1 

高精度无线环境温湿度测量系统设计研究 

王欢黄晨 

(上海理工大学环境与建筑学院上海200093) 

摘要:准确测量室内热环境是进一步研究和改善热环境的依据。根据大空间室内热环境测试的特点和技术要求,结合其测试 形式提出一种新的温湿度测试系统构架和硬件解决方案。并针对外围电路本身发热对测量系统工作的干扰以及外加保护措施对 于传感器测量的影响进行了实验研究,分别提出了传感器与处理电路分开布置、软件拟合标定修正的改进方案。最后对整个系 统精度进行实验验证,其温度测量精度达到士0.2 0C,湿度精度士2.5%RH结果表明,其该系统具有精度良好、性能稳定和布置灵 活的特性,同时适合于一般室内热环境的测量。 关键词:温湿度;测量;高精度;无线 中图分类号:TB94 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.4050 

Design and study of temperature and humidity measurement system in high accuracy wireless environment 

Wang Huan Huang Chen 

(University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China) 

Abstract:The accurate measurement iS the foundation of further study and improvement of the 1ndoor thermal environ— ment.According to the characteristics and unique demand of the test work in large space indoor environment,a new tern- perature and humidity measurement system and its hardware solution are presented in this paper ̄In addition,the negative influences to the accuracy as like the heat produced by peripheral circuit and the external protection cover are studied by experiments.And two different methods to correct errors are proposed,where one is to separate the sensor and its periph- eral circuit,the other is to use software to revise the result based on calibration data.At last,the whole system is tested in field study,the accuracy oftemperature reaches士0.2 0C and humidity士2.5%RH.which confirms its accuracy and stability, 

基于GPRS的无线温度监测系统设计

基于G P R S的 无线温度监测系统设计 ●徐培叶 摘要:根据远程温度监测的要求,设计了一种基于GPRS通信技术的无线温度监测系统。系统下位机以单片机作为核心控制器件,采 用DS1 8B20数字温度传感器进行多点温度采集,采用GPRS数传模块将温度数据经Internet网络传输至上位机。上位机采用组态 王软件设计数据监测中心,实现了对所采集温度的实时显示、数据库存储和温度监测报警等功能。 关键词:6PRS;温度监测;组态软件;数字温度传感器 近年来,随着计算机技术、无线通信 技术和Intemet接人技术的不断发展和 广泛应用,测量数据的传送可以摆脱有 线线缆的束缚,而采用无线数据传输方 式进行远程实时传送㈦。在工业、能源和 建筑等各个领域中,温度数据的监测装 置是很多场合需要用到的设备。通常要 求对现场的温度进行实时监测和记录, 以便及时了解现场的情况并进行后期的 数据处理。 本文根据远程温度监测的需要,采 用单片机进行现场的温度采集,利用 GPRS通信技术进行远程无线数据传送; 在数据监控中心采用组态王软件进行监 控软件的开发,并通过Internet网络接收 现场采集并经由GPRS网络发送过来的 温度数据。最终在数据监控中心实现温 度数据的实时显示和数据库存储功能。 l_系统总体设计 无线温度监测系统总体上由上位 机、下位机以及GPRS数据传输系统三 大部分组成。下位机负责现场的温度采 集和上传,上位机利用监测软件对下位 机经由网络传送过来的温度数据在监控 主机上进行实时显示和后台保存。 总体设计原理如图1所示。 地札r 系统 现多点温度的实时动态显示,并同时将 温度数据存储到EXCEL文档中,以便后 

下位机 多路采集 温度传感器+}二二 单片机 图1系统总体设计原理 系统的下位机主要由单片机和数字 温度传感器构成。单片机接收多个数字 温度传感器采集到的温度值,并根据组 态王与单片机之间的通讯协议,对温度 数据进行处理并通过RS232串口发送 至GPRS模块;上位机采用亚控科技公 司出品的组态王6.53进行监控软件的 开发,监控软件通过与监控主机相连的 Intemet网络接收经由GPRS网络传送 过来的现场温度数据,在监控软件上实 期对数据进行分析和计算。 2.基于单片机的下位机温度采集系 统设计 下位机采用AT89S52单片机作为 控制核心,单片机负责对数字温度传感 器DS18B20的操作、数据处理以及与 GPRS模块的通信。下位机与上位机的通 信要按照组态王所规定的通用单片机通 信协议(ASCII)进行。 (1)数字温度传感器DS18B20。 作者简介:徐培叶,天津天地伟业科技有限公司总工程师,工商管理硕士;主要研究方向:计算机应用。 注:本文受到“天津建设科技计划(2007-29)”资助。 June 2010翘 麟

基于Cortex—M3智能无线温度测量系统设计

第19卷 V01.19 第2l期 No.21 电子设计工程 Electronic Design Engineering 2011年11月 NOV.2011 

基于Cortex—M3智能无线温度测量系统设计 

钟鼎 

(中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074) 

摘要:设计了一种基于Cortex—M3内核的STM32F103RBT6为核心处理器的智能无线温度测量系统。系统采用 

DS18B20数字温度传感器,并利用TC351模块接入GSM网络,实现利用手机短信发送温度测量指令。手机短信接收 

测量数据,该系统同时具有定时自检和温度报警功能,当处理器定时自检发现DS18B20出现故障时.系统会自动启 

用处理器内部温度传感器并短信报警。经实验证明,该系统测量精度最高可达0.062 5度,适合在距离较远,不易布线 

的环境下使用。 

关键词:Cortex—M3;STM32F103RBT6;DS18B20;TC351;温度测量 

中图分类号:’IN98 文献标识码:A 文章编号:1674—6236(2011)21—0183—03 

Intelligent wireless temperature measurement system based on Cortex-M3 

ZHONG Ding 

(Mechanical and Electronic Information Institute,China University ofGeosciences,Wuhan 430074,China) 

Abstract:A system USeS STM32FlO3RBT6 processor which based on Cortex-M3 core.By using DS18B20 to measurement the 

temperature and using TC35I module to connect to the GSM network,It achieves a function that using short message to send 

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