五年無需更換電池的無線測溫方案
發布時間:2018-09-28 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著用電需求的不斷增加人們對於用電安全也越來越重視,中高壓開關櫃的測溫一直是人們關注的焦點。由於無線zigbee的技術越來越普及,這種方案很好的解決了中高壓開關櫃的銅排溫度監控問題。但是這種方案也有缺陷,怎樣做到低功耗以及小體積、快速開發一直限製著無線測溫的應用。
開(kai)關(guan)櫃(gui)中(zhong)銅(tong)排(pai)布(bu)局(ju)緊(jin)湊(cou)不(bu)可(ke)能(neng)有(you)較(jiao)大(da)空(kong)閑(xian)位(wei)置(zhi),一(yi)般(ban)都(dou)采(cai)用(yong)表(biao)帶(dai)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)安(an)裝(zhuang),這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)就(jiu)要(yao)求(qiu)溫(wen)度(du)采(cai)集(ji)模(mo)塊(kuai)體(ti)積(ji)做(zuo)的(de)非(fei)常(chang)小(xiao)。由(you)於(yu)現(xian)場(chang)不(bu)方(fang)便(bian)取(qu)電(dian),所(suo)以(yi)多(duo)采(cai)用(yong)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian),整(zheng)個(ge)溫(wen)度(du)采(cai)集(ji)模(mo)塊(kuai)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)最(zui)少(shao)為(wei)3年,為了做到絕緣安全都采用膠水封死的方法導致更換電池也很不方便。一般無線溫度采集多采用:MCU+zigbee+溫度傳感器,這種方案體積大、功耗大、開發繁瑣,下麵給大家介紹一種比較方便實用的方案。

圖 1 無線溫度采集表帶
一、zigbee+溫度傳感器一體化解決方案
為了降低功耗以及控製體積,不能增家額外MCU,所有的采集控製必須在zigbee模塊中完成。為了zigbee模塊休眠時整個係統不消耗電能,將溫度傳感器DS18B20設置成單線通信模式,當zigbee休眠時DS18B20不消耗電能。當zigbee模塊喚醒采集時,zigbee與溫度采集模塊通信並同時給溫度傳感器DS18B20zhongdedianrongchongdian。yonghukeyitongguoshangweijiruanjianshezhixiumianhuanxingshijian,keyianzhaomiaoshezhiyekeyianzhaofenlaishezhi。peizhihaohoumokuaidingshixiumian,dangmokuaihuanxinghoujiangwenducaijitongguozigbee網wang絡luo傳chuan送song給gei主zhu節jie點dian,傳chuan送song完wan成cheng後hou再zai次ci進jin入ru休xiu眠mian。此ci方fang案an不bu僅jin功gong耗hao低di而er且qie體ti積ji小xiao巧qiao,再zai有you大da大da縮suo短duan了le用yong戶hu的de研yan發fa周zhou期qi,用yong戶hu隻zhi需xu關guan注zhu自zi己ji主zhu節jie點dian的de研yan發fa,從cong節jie點dian隻zhi需xu通tong過guo配pei置zhi即ji可ke。

圖 2 溫度采集框圖
zigbee模塊以及電池被集成到一個表帶當中,然後將表帶綁在被測銅牌上,表帶背麵有開孔方便溫度傳感器與被測銅牌接觸。

圖 3 現場安裝圖片
整zheng個ge網wang絡luo采cai用yong星xing型xing網wang絡luo拓tuo撲pu結jie構gou,開kai關guan櫃gui中zhong的de智zhi能neng控kong製zhi開kai關guan作zuo為wei主zhu節jie點dian,溫wen度du采cai集ji表biao帶dai作zuo為wei子zi節jie點dian,子zi節jie點dian定ding時shi上shang傳chuan采cai集ji到dao的de溫wen度du然ran後hou再zai次ci休xiu眠mian。主zhu節jie點dian之zhi間jian通tong過guoRS-485網絡相連,然後再通過GPRS DTU傳送到監控後台。

圖 4 無線測溫係統框圖
二、核心部件:zigbee模塊介紹
超小體積
本方案采用廣州致遠研發的低功耗小體積Nano型zigbee模塊,如下圖所示zigbee模塊一般采用陶瓷天線,低功耗模塊體積可以做到13.5mm*16.5mm,fangzaibiaozhundebiaodaizhongganggangheshiruguotijizaidajiuyoudianfangbule。zhenggemokuaicaiyongyoupiaokongdefangshigaoduzhenghaoheshi,ruguoshiyongpaizhendefangshizaisuanshangdibandehoudugaodujiuxiandetaigaole。

圖 5 zigbee模塊體積
超度功耗
該模塊不僅具有超小體積還具有超低功耗,如下表所小功率模塊發送電流隻有20mA,休眠狀態下隻有160nA按照2分鍾喚醒一次理論可以工作5-6年時間。

圖 6 zigbee模塊功耗
下圖是同類產品功耗對比

圖 7 功耗對比
3.6V供電,無需其他電源模塊
常用的ER14250H電池均為3.6V供電,ZLG致遠電子的Nano模塊支持3.6V供電,無需其他器件從而避免增加功耗增加體積。

圖 8 電池
支持上位機軟件配置,產品開發速度快
Nano模塊支持上位機軟件配置,可以設置主節點的ID以及休眠采集時間,實現0代碼控製。

圖 9 上位機軟件配置
三、溫度傳感器介紹
本方案采用DS18B20作為溫度傳感器,該傳感器體積小便於安裝,可以采用單線通信不需要額外的電源接口,zigbee模塊休眠時DS18B20處於關斷狀態。

圖 10 單線供電
推薦閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索




