[發明專利]一種自供電的溫度采集器

在審

• 申請號: 201710882445.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107727268A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 李云娟
• 申請（專利權）人: 成都悅倫商貿有限公司
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及溫度采集器領域，具體的說，是一種自供電的溫度采集器。

背景技術

移動通信正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進，萬物互聯是必然趨勢。現有的智能采集終端一般都設置在室外環境中負責實時收集信息監測點的信息，然后通過無線傳輸的方式傳輸回監控中心，在監控中心則可以直接把采集信息集中起來進行查看，省去了人工實地查看的麻煩，而且精細了檢測信息，避免了人為誤差，提高了檢測精確度。

然而現在的采集器大多都是市電供電，不能利用室外環境的自然能源產生電能來為自身采集工作供電，因此提供一種能夠自供電的室外采集器來順應我國提倡的節能環保是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自供電的溫度采集器，能夠通過采集太陽能并轉化成電能以供自身工作，對周圍環境的溫度值進行精準采集。

本發明通過下述技術方案實現：一種自供電的溫度采集器，包括供電電池、太陽能板、能量收集器、熱敏電阻器、AD轉換器；所述供電電池和太陽能板分別與能量收集器電性連接；所述熱敏電阻器與能量收集器電性連接；所述AD轉換器與熱敏電阻器電性連接；

所述能量收集器包括芯片U1、第一節點、第二節點、第三節點、第四節點、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5；所述第一節點分別連接太陽能板的正極、第二節點、電容C1，且電容C1連接第三節點；所述第二節點分別連接U1的VIN1接口和電容C2且電容C2連接U1的CAP接口；所述第三節點分別通過電容C3接U1的VIN2接口、通過C4接U1的VIN3接口；所述第四節點分別連接供電電池的正極、電容C5以及U1的BAT接口。

其工作原理為：太陽能板采集太陽光能并把它轉化為電能，然后能量收集器采集收集太陽能板轉化的電能和電池提供的電能，這里根據周圍環境切換電能使用，例如小型 2 英寸 x 2 英寸太陽能電池板甚至在相對中等的室內照明條件下，也可產生40μA電流，而在強光照條件下，則能夠產生大得多的電流。這意味著，在很多條件下，這個應用可以完全依靠太陽能電池板電源運行。如果該電路處于黑暗中，需要完全靠電池電源運行，那么一節2.4AhAA電池可給該應用供電差不多7 年。在較低或可變光照條件下，該電路自動在太陽能電源和電池電源之間來回切換，以便盡可能利用太陽能，以延長電池壽命。

能量收集器收集并處理后的電能傳輸到熱敏電阻器以熱敏電阻器能正常工作的電壓維持其工作，以便熱敏電阻器能夠時刻對周圍溫度進行采集，采集后的溫度經過AD轉換器把模擬信號處理成數字信號以便后續設備能夠方便接收和使用。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述U1芯片還具有LDO接口。通過設置一個LDO，用來設定溫度傳感器供電電源的占空比。當電壓基準和熱敏電阻器網絡用該 LDO 供電。這不僅降低了開關噪聲，還允許應用切換信號鏈電源接通和關斷，同時保持無線電模塊的電源始終接通。即使無線電模塊在兩次傳輸之間不消耗太多功率，但是它必須始終保持偏置，以保持定時器正確運行，這樣整個網絡就能保持時間同步了。無線電模塊內的微處理器在恰當的時間給LDO使能引腳排序，使信號鏈路為讀取溫度數據做好準備。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述芯片U1為LTC3330芯片。通過LTC3330 管理這個應用的所有電源。該芯片含有兩個開關模式電源和一個線性穩壓器，采用小型單片封裝。降壓-升壓型轉換器可從電池取得功率，以保持穩定的輸出電壓對這個應用而言設定為3.6V。一個單獨的降壓型轉換器可從太陽能電池板取得功率，也將輸出電壓調節至相同的值。一個內部優先級區分器確保盡可能使用太陽能電源，僅當需要時才會從電池吸取功率。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述AD轉換器為LTC2484ADC。因為LTC2484 ADC采用了Easy Drive?輸入結構。這意味著在轉換時的凈差分采樣電流接近為零。因此，流經阻性熱敏電阻器網絡的輸入采樣電流不引起任何測量誤差，所以，無需單獨的運算放大器緩沖器。旁路電容器在高頻時提供一條低阻抗通路。在很多情況下，不需要不斷測量溫度，而是每秒測量一次甚至每分鐘只測量一次。在系統未測量溫度時，能夠起到節省功耗的作用。