[實用新型]一種用于密閉容器類電氣設備的無線形變溫度傳感器

有效

• 申請號: 201220564409.2
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN203310366U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 胡森龍;孫秉毅
• 申請（專利權）人: 浙江維思無線網絡技術有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01K13/00
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 陳輝

技術領域

????本發明屬于電子信息領域，主要針對電力電容器、油浸式變壓器、閥控蓄電池等密閉容器類電氣設備殼體的形變和溫度進行測量。

技術背景

在電力系統中，電容器對保障電力系統的供電質量起著非常重要的作用。在電容器運行過程中，因環境溫度過高、諧波、內部短路和涌流等因素，可能會導致電容器過熱，繼而出現鼓脹甚至是鼓裂和漏油等情況，嚴重的會發生爆炸和火災。

因此，通過監測電容器殼體形變和溫度變化情況，能準確的判斷電容器工作狀態。目前，對電容器殼體形變及溫度的監測一般采用人工觀測的方法，這種方法雖然簡單，但是實時性差，人工工作量大，人工成本很高。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題，提供一種用于密閉容器類電氣設備的無線形變溫度傳感器，實現實時在線監測電力電容器、油浸式變壓器、閥控蓄電池等設備殼體的形變和溫度狀態。

一種用于密閉容器類電氣設備的無線形變溫度傳感器，其包括殼體和無線形變溫度傳感器，其特征在于：無線形變溫度傳感器由控制電路、電源、溫度傳感器、形變測量電路、射頻收發電路組成，上述控制電路由微控制器和晶體諧振器組成；形變測量電路由電壓基準源電路、全橋差動電路和小信號放大電路組成；射頻收發電路由射頻收發集成電路、晶體諧振器和天線組成；溫度傳感器采用數字溫度傳感器；電源采用一次性電池；上述MCU的一個I/O控制電壓基準源電路、全橋差動電路和小信號放大電路的電源；電壓基準源電路的輸出端連接到微控制器的基準源輸入端和小信號放大電路；全橋差動電路輸出端連接到小信號放大電路；小信號放大電路輸出端連接微控制器的A/D；溫度傳感器與微控制器的數字接口相連接；射頻收發集成電路通過SPI總線與微控制器相連接。

上述殼體結構為銅面板、塑料蓋、鋁殼、橡膠墊、底座、電池、電路板主板和電路板副板，上述底座固定在鋁殼底部，底座與鋁殼之間采用彈性連接，底座上粘貼四只應變片，應變片的引線和溫度傳感器都焊接在電路板副板上，電路板副板通過銅導線與電路板主板實現電性連接，電池和電路板主板密封在殼體中，銅面板作為平面天線使用。

上述底座與鋁殼之間墊一層橡膠墊。

無線形變溫度傳感器被設置成大占空比的間歇工作模式，微控制器喚醒后開始測量并計算形變值和溫度值，然后將數據傳輸給射頻發射電路將其發送去出去，在完成數據的發送之后微控制器關閉所有的外設并進入休眠。本發明具有超低功耗、高可靠性、環境適應性好的特點。

附圖說明

圖1?為本發明的無線形變溫度傳感器的方塊原理圖。

圖2?為本發明的無線形變溫度傳感器的工作原理圖。

圖3為本發明的無線形變溫度傳感器的外形示意圖。

圖4為本發明的無線形變溫度傳感器的結構示意圖。

圖5為本發明的無線形變溫度傳感器的安裝示意圖。

具體實施方式

????下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

圖1為本發明的無線形變溫度傳感器的方塊原理圖。無線形變溫度傳感器主要由控制電路、電源、溫度傳感器、形變測量電路、射頻收發電路組成。

圖2為本發明的無線形變溫度傳感器的工作原理圖。上述控制電路由微控制器和晶體諧振器組成；形變測量電路由電壓基準源電路、全橋差動電路和小信號放大電路組成；射頻收發電路由射頻收發集成電路、晶體諧振器和天線組成；溫度傳感器一般采用數字溫度傳感器；電源通常采用一次性電池。

上述微控制器的一個I/O控制電壓基準源電路、全橋差動電路和小信號放大電路電源；電壓基準源電路的輸出端連接到微控制器的基準源輸入端和小信號放大電路；全橋差動電路輸出端連接到小信號放大電路；小信號放大電路輸出端連接微控制器的A/D。

上述全橋差動電路用于將機械形變轉化為電壓信號輸出，它主要由四只參數相同的應變片構成，當應變片產生機械形變時其電阻率會發生變化，全橋差動電路的輸出電壓也隨之變化。全橋差動電路輸出端連接到小信號放大電路，小信號放大電路將輸入信號放大后再輸出至微控制器的模擬接口，微控制器采樣輸入信號，通過計算得到形變值。

上述溫度傳感器采用高精度數字溫度傳感器，溫度傳感器直接與微控制器的數字接口相連接。

上述射頻收發集成電路通過SPI總線與微控制器相連接。