一種無源無線測溫裝置的制作方法

本實用新型屬于電力系統保護領域，具體涉及一種無源無線測溫裝置。

背景技術：

在電力系統中，存在著各種設備故障，其中諸多故障都是因電力設備的發熱引起，因此及早發現電力設備的發熱情況并及時報警，顯得至關重要。高低壓設備的觸頭、電力電纜、匯流銅排等都是容易發熱的部位，這些部位往往會因各種原因出現接觸不良或過負荷，導致異常發熱乃至燒毀等故障，造成不必要的設備損壞，嚴重影響電力系統的運行可靠性、穩定性。

現有技術的傳統的溫度測量一般都是有線測量方式，其周期長、施工復雜，效率低，不便于管理，發生故障時，要耗費大量的人力物力排查和重新鋪設線纜。而在特定場合下檢測點分散、環境封閉或有高電壓、現有技術的有線測溫方式根本無法實現測量工作。

專利一種無線測溫模塊(公開號：CN203502124U)公開了一種由密封殼體包裝，電池供電的無線測溫模塊，該測溫模塊采用單片機為核心連接溫度傳感器和無線信號發射單元。電池本身壽命有限，也會造成環境污染，溫度傳感器通過超導材料將溫度數據傳輸給接收設備，由于超導材料的引入，導致被測電力設備的絕緣性不能得到保證，特別是對于高壓設備，且能耗大，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種無源無線測溫裝置，成本低，使用能耗低壽命長且環保，隔離性能徹底，具有安裝方便、抗干擾能力強，能精確解決高壓狀態下溫度測量問題的特點。

本實用新型提供了如下的技術方案：

一種無源無線測溫裝置，包括空腔塑料殼體和直插在一塊PCB板上電磁能收集單元、溫度傳感器以及無線接收發射單元，所述電磁能收集單元包括依次電連接的整流天線、DC/DC變換器和儲能元件以及控制所述DC/DC變換器和儲能元件輸出的功率管理單元，由于整流天線輸出的電壓很低，不能直接向負載供電，因此需要DC/DC變換器實現升壓，功率管理單元往往起到調節負載、保證高電壓增益以及最大功率點跟蹤等功能。所述儲能元件電連接所述溫度傳感器進行供電，所述溫度傳感器將被測溫度信號傳送至所述無線接收發射單元，所述無線接收發射單元采用Zigbee芯片對溫度信號進行處理后無線發射出去，Zigbee芯片具有低復雜度、低功耗、低成本的特點，實現接收發射溫度信號的雙向功能。所述PCB板置于所述空腔塑料殼體內部，所述空腔塑料殼體的外層覆蓋絕緣熱塑材料。

優選的，所述整流天線包括依次電連接的接收天線、高頻濾波器、二極管整流器和直流濾波器，所述直流濾波器電連接所述DC/DC變換器，所述接收天線收集入射的電磁波，并轉換為直流，所述二極管整流器兩側的高頻濾波器和直流濾波器是為了利用寬頻諧波，提高功率轉換效率。

優選的，所述DC/DC變換器根據升壓比例需求，選用Boost升壓電路或Flyback升壓電路。

優選的，所述儲能元件為超級電容，超級電容功率密度大，充放電速率快，循環壽命長，對環境友好。

優選的，所述空腔塑料殼體上部前端設有圓柱凸起部位，所述接收天線在空腔塑料殼體內部的位置對齊插入所述圓柱凸起部位，方便接收天線更好地收集入射的電磁波。

優選的，所述空腔塑料殼體外部兩側設有對齊的可收縮的固定帶，所述固定帶上設有鎖扣，可以將兩側固定帶扣在一起捆綁在被測設備上。

本實用新型的有益效果是：采用集中設計在一塊PCB板上的芯片式測溫裝置，結構簡單，成本低；無源設計采用電磁能收集單元供電，使得測溫裝置的使用能耗低壽命長且環保；無線接收發射單元和絕緣熱塑材料的設計，使得裝置的隔離性能徹底，具有安裝方便、抗干擾能力強的特點并且能精確解決高壓狀態下溫度測量問題。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型內部結構示意圖；

圖2是本實用新型整流天線結構示意圖；

圖3是本實用新型的外部結構示意圖；

圖4是本實用新型的使用安裝示意圖；

圖中標記為：1、空腔塑料殼體；2、空腔塑料殼體圓柱凸起部位；3固定帶；4、鎖扣；5、被測設備。

具體實施方式

如圖1所示，一種無源無線測溫裝置，內部包括集中設計在一塊PCB板上的電磁能收集單元、溫度傳感器、無線接收發射單元，所述電磁能收集單元包括依次電連接的整流天線、DC/DC變換器和儲能元件以及控制所述DC/DC變換器和儲能元件輸出的功率管理單元，由于整流天線輸出的電壓很低，不能直接向負載供電，因此需要DC/DC變換器實現升壓，功率管理單元往往起到調節負載、保證高電壓增益以及最大功率點跟蹤等功能，所述DC/DC變換器根據升壓比例需求，選用Boost升壓電路或Flyback升壓電路。所述儲能元件電連接所述溫度傳感器進行供電，儲能元件選用超級電容，超級電容功率密度大，充放電速率快，循環壽命長，對環境友好。所述溫度傳感器將被測溫度信號無線傳送至所述無線接收發射單元，所述無線接收發射單元采用Zigbee芯片對溫度信號進行接收處理后無線發射出去，可采用測溫系統讀卡器讀取接收Zigbee芯片發射的溫度信息，讀卡器通過無線鏈路定時查詢測點標簽的溫度，讀卡器查詢到溫度數據后通過有線的方式上傳后臺顯示，Zigbee芯片具有低復雜度、低功耗、低成本的特點，實現無線接收發射溫度信號的雙向功能，沒有導線的引入傳輸信號，保證了被測電力設備的絕緣性，尤其是對高壓設備。

如圖2所示，所述整流天線包括依次電連接的接收天線、高頻濾波器、二極管整流器和直流濾波器，所述直流濾波器電連接所述DC/DC變換器，所述接收天線收集入射的電磁波，并轉換為直流，所述二極管整流器兩側的高頻濾波器和直流濾波器是為了利用寬頻諧波，提高功率轉換效率。

如圖3所示，將安裝有如圖1所示結構的PCB板置于空腔塑料殼體1內部，空腔塑料殼體1的外層覆蓋絕緣熱塑材料，絕緣熱塑材料能有效地隔離保護測溫裝置不受外部設備的影響，提高測量準確度，同時也能防護被測設備工作不受測量設備的影響正常工作。所述空腔塑料殼體1上部前端設有圓柱凸起部位2，所述接收天線在空腔塑料殼體內部的位置對齊插入所述圓柱凸起部位2，方便接收天線更好地收集入射的電磁波。空腔塑料殼體1外部兩側設有對齊的可收縮的固定帶3，如圖4所示固定帶3上設有鎖扣4，可以將兩側固定帶3扣在一起捆綁在被測設備5上，實現精確測量高壓狀態下溫度問題，提高設備的可靠性及穩定性。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。