一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，所述兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)包括：兩根平行的兼做傳感器裝置電源線、數(shù)字信號傳輸線、地線復(fù)用的兩線制總線；由電源模塊、單片機電路、PT1000鉑熱電阻組成的T-NODE數(shù)字溫度感應(yīng)器，接收兩線制總線提供的電力作為工作電源并反饋溫度信號。本實用新型的有益效果是只使用了兩條電纜進行供電和數(shù)據(jù)傳輸，整條溫度鏈長度可到達200-500米，使用方便，精度高，能耗低，還可以根據(jù)實際需要將結(jié)構(gòu)拓撲為一條鏈路或者樹形結(jié)構(gòu)，可有效的解決傳統(tǒng)溫度傳感器測量時所使用的電纜線占用多余空間、所需采集器通道較多、測量過程繁瑣、成本高等問題。
【專利說明】-種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型設(shè)及溫度測量技術(shù)，具體的說是一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 商業(yè)、科研、國防、醫(yī)學及環(huán)保等都與溫度有著密切的關(guān)系，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實時測 量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量等等，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重 要的意義，而測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器是實現(xiàn)溫度檢測和控制的重要器 件，溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器，占有的市場份額大大超過了其他的傳 感器。
[0003] 傳統(tǒng)的溫度傳感器組件測量溫度時，通過一根=巧電纜線傳輸電力和信號，每根 電纜只連接一個溫度傳感器，且當測量的溫度節(jié)點較多時，所需要的溫度傳感器增多，相應(yīng) 的電纜線也會增多，測量中往往會測量很多個溫度節(jié)點，需要的電纜線很多，導(dǎo)致電纜線組 直徑較粗且采集器所需的通道也很多，耗電量增加，所需成本較高，測量過程繁瑣，電纜線 組占用較多空間且笨重不易搬運，大大降低了測量效率，傳統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足 需要，因此迫切需要一種可W提高溫度傳感器電纜線利用率的傳感器結(jié)構(gòu)。 實用新型內(nèi)容
[0004] 為了有效解決上述問題，本實用新型目的在于提供一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié) 構(gòu)。
[0005] 本實用新型提供一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，包括：
[0006] 多個T-NODE數(shù)字式溫度傳感器，設(shè)置在需要測量的溫度節(jié)點用于測量溫度信息；
[0007] 兩線制總線，每個所述T-NODE數(shù)字式溫度傳感器均連接在所述兩線制總線上，所 述兩線制總線包括第一總線、第二總線，第一總線、第二總線兼做傳感器裝置電源線、數(shù)字 信號傳輸線、地線，為T-NODE數(shù)字式溫度傳感器輸送電力并將其反饋的信號輸送到采集器 中；
[000引所述T-NODE數(shù)字式溫度傳感器包括電源模塊、單片機電路、PTlOOO銷熱敏電阻、 保護層，其中電源模塊一端與兩線制總線中的第一總線相連，另一端接單片機電路，單片 機電路與PTlOOO銷熱敏電阻相連，此外電源模塊另接一條線路接回第二總線，通電后，兩 線制總線將電能輸送到T-NODE數(shù)字式溫度傳感器，電流經(jīng)過電源模塊處理后輸送到單片 機電路中，單片機電路將電流輸送到PTlOOO銷熱敏電阻，測得的溫度信號經(jīng)單片機電路傳 到第二總線，輸送到采集器。
[0009] 進一步的，所述T-NODE數(shù)字式溫度傳感器精度為±0. rc，分辨率為0. ore。
[0010] 進一步的，所述兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)可拓撲為一條鏈路或樹形結(jié)構(gòu)。
[0011] 進一步的，所述兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)長度為200-500米，每條溫度鏈可W掛 48個傳感器。
[0012] 該實用新型不但能滿足測量多溫度節(jié)點的需要，還節(jié)省了空間，省去了傳統(tǒng)測量 繁瑣雜陳接線步驟且耗能低，降低了成本，同樣20個溫度節(jié)點的測量，實用本實用新型的 結(jié)構(gòu)只需要2巧線就可W完成，最大的溫度鏈傳感器外徑僅為8mm，采集器也只需要1個數(shù) 字通道，而如果使用普通模擬溫度傳感器，需要60巧的電纜線，或者20根3巧電纜線，直徑 需要120mm粗細，采集器也需要20個通道。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2(a)為本實用新型鏈路拓撲結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖2(b)為本實用新型樹形拓撲結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0016] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細描述。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017] 相反，本實用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的 替代、修改、等效方法W及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對 本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有 該些細節(jié)部分的描述也可W完全理解本實用新型。下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】，對本實 用新型進一步說明。
[0018] 圖1為本實用新型實施例一的一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；如 圖所示，一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)包括；兩線制總線、多個T-NODE數(shù)字式溫度傳感器， 其中兩線制總線包括第一總線、第二總線，第一總線、第二總線兼做傳感器裝置電源線、數(shù) 字信號傳輸線、地線，各個T-NODE數(shù)字式溫度傳感器并聯(lián)到兩線制總線上且每個T-NODE數(shù) 字式溫度傳感器對應(yīng)一個獨立的序號，所W各個測量信號之間互不影響；所述T-NODE數(shù)字 式溫度傳感器為高精度傳感器，測量精度可達±0. TC,分辨率可達0. ore,由電源模塊、 單片機電路、PTlOOO銷熱敏電阻及其包覆的保護層組成，電源模塊一端與兩線制總線中的 第一總線相連，另一端接單片機電路，單片機電路與PTlOOO銷熱敏電阻相連，此外電源模 塊另接一條線路接回第二總線，通電后，兩線制總線將電能輸送到T-NODE數(shù)字式溫度傳感 器，電流經(jīng)過電源模塊處理后輸送到單片機電路中，單片機電路將電流輸送到PTlOOO銷熱 敏電阻，PTlOOO銷熱敏電阻阻值會隨著溫度的變化而改變，當PTlOOO在0攝氏度的時候 他的阻值為1000歐姆，它的的阻值會隨著溫度上升，阻值是成勻速增長的，根據(jù)歐姆定律 K = ^，只要測量出流經(jīng)PTlOOO銷熱敏電阻的電壓U與電流I數(shù)值便可得到算出電阻R，根 據(jù)PTlOOO銷熱敏電阻的特性便可W得出溫度信息，流經(jīng)PTlOOO銷熱敏電阻的電壓U與電 流I的數(shù)值可由單片機電路測量得知，進一步可W得知溫度信息，然后T-NODE數(shù)字式溫度 傳感器將得到的溫度信號傳到第二總線，輸送到采集器中，整條溫度鏈只用兩條電纜進行 供電和數(shù)據(jù)傳輸，能耗低，長度根據(jù)需求可達到200-500米，每條溫度鏈可W掛48個傳感 器。
[0019] 圖2(a)、圖2(b)為本實用新型拓撲結(jié)構(gòu)圖；如圖所示，本實用新型可根據(jù)實際測 量的需要拓撲結(jié)構(gòu)，可拓撲為一條鏈路或者樹形結(jié)構(gòu)，當拓撲為一條鏈路時，各個T-NODE 數(shù)字式溫度傳感器串聯(lián)，沿主線順次相接，適用于溫度節(jié)點分布較規(guī)則的測量，當拓撲為樹 形結(jié)構(gòu)時，T-NODE數(shù)字式溫度傳感器輸入端只接一條兩線制總線，輸出端可接1-2條兩線 制總線，適用于溫度節(jié)點分布散亂、不均勻的測量。
[0020] 該實用新型不但能滿足測量多溫度節(jié)點的需要，還節(jié)省了空間，省去了傳統(tǒng)測量 繁瑣雜陳接線步驟且耗能低，降低了成本，同樣20個溫度節(jié)點的測量，實用本實用新型的 結(jié)構(gòu)只需要2巧線就可W完成，最大的溫度鏈傳感器外徑僅為8mm，采集器也只需要1個數(shù) 字通道，而如果使用普通模擬溫度傳感器，需要60巧的電纜線，或者20根3巧電纜線，直徑 需要120mm粗細，采集器也需要20個通道。
【權(quán)利要求】
1. 一種兩線制溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器包括： 多個T-NODE數(shù)字式溫度傳感器，設(shè)置在需要測量的溫度節(jié)點用于測量溫度信息； 兩線制總線，每個所述T-NODE數(shù)字式溫度傳感器均連接在所述兩線制總線上，所述兩 線制總線包括第一總線、第二總線，第一總線、第二總線兼做傳感器裝置電源線、數(shù)字信號 傳輸線、地線，為T-NODE數(shù)字式溫度傳感器輸送電力并將其反饋的信號輸送到采集器中； 所述T - NODE數(shù)字式溫度傳感器包括電源模塊、單片機電路、PT1000鉑熱敏電阻、保護 層，其中電源模塊一端與兩線制總線中的第一總線相連，另一端接單片機電路，單片機電路 與PT1000鉑熱敏電阻相連，此外電源模塊另接一條線路接回第二總線，通電后，兩線制總 線將電能輸送到T - NODE數(shù)字式溫度傳感器，電流經(jīng)過電源模塊處理后輸送到單片機電路 中，單片機電路將電流輸送到PT1000鉑熱敏電阻，測得的溫度信號經(jīng)單片機電路傳到第二 總線，輸送到采集器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述T -NODE數(shù)字式溫度傳 感器精度為±0. 1°C，分辨率為0.01°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩線制溫度鏈傳感器 結(jié)構(gòu)可拓撲為一條鏈路或樹形結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度鏈傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩線制溫度鏈傳感器 結(jié)構(gòu)長度為200-500米，每條溫度鏈可以掛48個傳感器。
【文檔編號】G01K7/18GK204154414SQ201420578735
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】翟建青, 王艷君, 蘇布達, 翟松 申請人:國家氣候中心, 南京信息工程大學, 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所, 北京杰普森環(huán)境技術(shù)研究中心有限公司