[發(fā)明專(zhuān)利]光能無(wú)線傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310088483.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103226029A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕明茂;黨臻;童祝穩(wěn);吳孝兵;趙國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州休普電子技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感設(shè)備，尤其是涉及一種采用光能作為能源的光能無(wú)線傳感器。

背景技術(shù)

針對(duì)目前無(wú)線測(cè)溫技術(shù)，大部分的測(cè)溫產(chǎn)品的電源均采用電池或CT取電模式。電池的使用存在一個(gè)使用壽命的問(wèn)題，使用一段時(shí)間以后電池耗盡就需要更換電池，而且電池的漏液和爆炸都會(huì)造成安全隱患。而CT取電存在體積大、安裝不便的問(wèn)題，并且在超強(qiáng)磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和發(fā)熱，對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2008年11月05日公開(kāi)了授權(quán)公告號(hào)為CN201145943Y的專(zhuān)利文獻(xiàn)，名稱(chēng)是溫差無(wú)線紅外溫度傳感器，其設(shè)有半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置、保護(hù)熱電阻、紅外發(fā)射管和散熱裝置。半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置由半導(dǎo)體溫差模塊加熱端導(dǎo)熱底殼和熱端散熱銅板組成，在散熱銅板上設(shè)有散熱器，相互之間由聚四氟乙烯絕緣緊固為一體。散熱器頂部設(shè)有電光轉(zhuǎn)換紅外發(fā)射管。熱保護(hù)電阻設(shè)置在散熱器內(nèi)部，與半導(dǎo)體溫差模塊和紅外發(fā)射管相連接。此方案通過(guò)半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置供電，但是供電方式較為單一，在溫差不大的環(huán)境下難以實(shí)現(xiàn)自我供電的目的，適用范圍有一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無(wú)線傳感器使用壽命受電池限制、適應(yīng)面狹窄的技術(shù)問(wèn)題，提供一種具有非常長(zhǎng)久的使用壽命、可以在小溫差、無(wú)振動(dòng)等環(huán)境下工作的光能無(wú)線傳感器。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種光能無(wú)線傳感器，包括模擬量采集模塊、微處理器、通訊模塊和為整個(gè)傳感器供電的供電模塊，所述模擬量采集模塊與所述微處理器電連接，所述微處理器和所述通訊模塊之間連接有第二開(kāi)關(guān)管，所述第二開(kāi)關(guān)管的被控端與微處理器的控制端連接，所述第二開(kāi)關(guān)管的輸入端與微處理器的電源輸出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)管的輸出端與通訊模塊的電源輸入端連接，所述微處理器與通訊模塊還通過(guò)串行接口連接；所述供電模塊包括光能板和升壓模塊，所述光能板通過(guò)升壓模塊連接微處理器的電源輸入端。

光能板可以將光能轉(zhuǎn)化為電能供傳感器使用。在微弱的光照下，無(wú)線傳感器就能工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)量的采集和信息傳遞，因此只要有光照的地方，無(wú)論是室外還是室內(nèi)，傳感器都能工作。在低照度光線條件下，光能板只能輸出微弱的能量，電流也只有幾個(gè)uA，要想將這個(gè)能量轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的電源供給，則要經(jīng)過(guò)后續(xù)的升壓模塊升壓。

微處理器通過(guò)串口總線將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞給通訊模塊，并通過(guò)第二開(kāi)關(guān)管控制通訊模塊的工作時(shí)間，在不需要發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候停止通訊模塊的供電，節(jié)省能源。

本無(wú)線傳感器集成度更高，使得傳感器可以在一些狹小的空間內(nèi)或者不改變?cè)形锢斫Y(jié)構(gòu)的前提下工作。

作為優(yōu)選，所述升壓模塊包括自舉升壓電路、充電泵和儲(chǔ)能電容，所述自舉升壓電路的輸入端連接光能板正極，所述自舉升壓電路的輸出端連接儲(chǔ)能電容的正極，所述充電泵的控制端連接自舉升壓電路的控制端，充電泵的另一端連接光能板的負(fù)極，所述儲(chǔ)能電容的負(fù)極連接光能板的負(fù)極；所述儲(chǔ)能電容的正極和負(fù)極與微處理器的電源輸入端連接。

升壓模塊將電壓升高至微處理器所需的值，使微處理器能夠正常工作。

作為優(yōu)選，所述升壓模塊和微處理器之間還串接有管理電路，所述管理電路包括電壓檢測(cè)芯片和第一開(kāi)關(guān)管，所述電壓檢測(cè)芯片與儲(chǔ)能電容并聯(lián)；所述第一開(kāi)關(guān)管的被控端連接電壓檢測(cè)芯片的控制端，所述第一開(kāi)關(guān)管的輸入端連接儲(chǔ)能電容的正極，第一開(kāi)關(guān)管的輸出端連接微處理器的電源輸入端正極。

管理電路能在儲(chǔ)能電容能量收集未滿時(shí)，將系統(tǒng)供電電源與后級(jí)電路完全切斷，使能量收集工作在更高效的狀態(tài)。

作為優(yōu)選，光能無(wú)線傳感器還包括LED光源，所述LED光源與市電連接，所述LED光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)聚光罩聚光后直射到光能板上。

在光照條件不好的情況下，通過(guò)LED光源發(fā)射光能傳遞給傳感器，使光能板可以輸出足夠的電能。一個(gè)LED光源可以對(duì)應(yīng)多個(gè)傳感器，而無(wú)需布設(shè)電線，降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

作為優(yōu)選，所述通訊模塊為射頻通訊模塊。本發(fā)明采用無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，保證傳感器與數(shù)據(jù)接收裝置存在物理上的隔離。

作為優(yōu)選，所述模擬量采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、光照傳感器、開(kāi)關(guān)量傳感器中的一種或若干種。根據(jù)需要更換模擬量采集模塊可以使傳感器滿足不同的需求。