本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種低功耗的測(cè)溫傳感器。
背景技術(shù):
目前, 在高電壓等特殊環(huán)境下工作的傳感器,測(cè)溫一般采用DS18B20或者PT100等測(cè)溫元件,但是由于特殊的環(huán)境,采用這些元件測(cè)溫時(shí)帶來的功耗也是比較大。在現(xiàn)有的采用電池供電的測(cè)溫系統(tǒng)中,為了使測(cè)溫系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間工作,測(cè)溫元件只能設(shè)定為間歇性工作,達(dá)到節(jié)省電量的目的,從而克服此缺陷。但是,當(dāng)測(cè)溫元件處在間歇期時(shí),被測(cè)物件或者環(huán)境的溫度如果發(fā)生變化,則測(cè)溫系統(tǒng)無法采集,從而無法實(shí)時(shí)的對(duì)事故做出即時(shí)的預(yù)報(bào)和提醒。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種低功耗的測(cè)溫傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)危險(xiǎn)溫度情況下的連續(xù)采集,提高預(yù)警精度,降低事故的漏報(bào)概率,保證使用同樣容量電池采集周期大大增大。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
一種低功耗的測(cè)溫傳感器,包括有溫度采集芯片、單片機(jī)、無線收發(fā)器,三者電連接,其中單片機(jī)的ULPWU引腳連接有由放電電阻R3和儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成的放電電路,還包括有并聯(lián)在由放電電阻R3和放電電容C1構(gòu)成的放電電路兩端的采樣頻率調(diào)整電路,所述的采樣頻率調(diào)整電路包括測(cè)溫電阻R2、分壓電阻R5、限流電阻R4、開關(guān)MOS管Q1和放電電阻R1,所述的測(cè)溫電阻R2和分壓電阻R5串聯(lián)在VCC和接地端之間,限流電阻R4的一端與測(cè)溫電阻R2和分壓電阻R5二者的公共觸點(diǎn)相連,另一端與開關(guān)MOS管Q1的源極相連,MOS管Q1的柵極通過放電電阻R1與單片機(jī)的ULPWU引腳相連,MOS管Q1的漏極與由放電電阻R3和放電電容C1構(gòu)成的放電電路的接地端相連接。
所述的單片機(jī)采用型號(hào)為PIC16F689的處理芯片。
所述的無線收發(fā)器采用型號(hào)為Si4438的RFID調(diào)制解調(diào)器。
本實(shí)用新型通過在DS18B20或PT100等溫度探頭上附加一個(gè)NTC熱敏電阻100K/1%,該熱敏電阻與一個(gè)分壓電阻串聯(lián),用來控制RC放電電路放電時(shí)間,該RC電路控制單片機(jī)采樣間隔。在安全溫度范圍內(nèi)時(shí),RC放電電路中的放電電阻較大,RC放電時(shí)間較長(zhǎng),受RC電路控制的單片機(jī)增大采樣間隔,降低數(shù)據(jù)傳輸頻率,降低安全溫度時(shí)的電量消耗。在特殊情況下,隨著溫度升高,NTC電阻減小,當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)警線時(shí),受NTC電阻影響的RC放電電路的放電電阻減小,RC放電時(shí)間縮短,從而減小單片機(jī)采樣間隔,增加數(shù)據(jù)傳輸頻率。由于NTC熱敏電阻持續(xù)處于工作狀態(tài),對(duì)于溫度的變化反饋是連續(xù)的,所以對(duì)事故的預(yù)警能夠達(dá)到即時(shí)狀態(tài)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖;
圖2為本實(shí)用新型所述的采樣頻率調(diào)整電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和2所示,本實(shí)用新型包括有溫度采集芯片、單片機(jī)、無線收發(fā)器,三者電連接,其中單片機(jī)的ULPWU引腳連接有由放電電阻R3和儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成的放電電路,放電電阻R3和儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成基本的RC放電電路,控制單片機(jī)PIC16F689在正常溫度范圍的采集頻率。還包括有并聯(lián)在由放電電阻R3和放電電容C1構(gòu)成的放電電路兩端的采樣頻率調(diào)整電路,所述的采樣頻率調(diào)整電路包括測(cè)溫電阻R2、分壓電阻R5、限流電阻R4、開關(guān)MOS管Q1和放電電阻R1,所述的測(cè)溫電阻R2和分壓電阻R5串聯(lián)在VCC和接地端之間,限流電阻R4的一端與測(cè)溫電阻R2和分壓電阻R5二者的公共觸點(diǎn)相連,另一端與開關(guān)MOS管Q1的源極相連,MOS管Q1的柵極通過放電電阻R1與單片機(jī)的ULPWU引腳相連,MOS管Q1的漏極與由放電電阻R3和放電電容C1構(gòu)成的放電電路的接地端相連接。
所述的單片機(jī)采用型號(hào)為PIC16F689的處理芯片。所述的無線收發(fā)器采用型號(hào)為Si4438的RFID調(diào)制解調(diào)器。在實(shí)際工作中,單片機(jī)PIC16F689的ULPWU引腳用來控制單片機(jī)的溫度采集頻率。NTC測(cè)溫電阻R2與分壓電阻R5串聯(lián),溫度的改變降降低NTC測(cè)溫電阻R2的阻值,從而改變分壓電阻R5兩端電壓,來控制MOS管Q1的開關(guān),限流電阻R4保證MOS管Q1不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大燒毀。正常工作時(shí)可以設(shè)定采集頻率周期增大,而當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)溫度時(shí),MOS管Q1導(dǎo)通,放電電阻R1與放電電阻R3和儲(chǔ)能電容C1共同構(gòu)成預(yù)警溫度時(shí)的RC放電電路,加快單片機(jī)采集頻率。
本實(shí)用新型通過采樣頻率調(diào)整電路監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度,從而在正常情況下延長(zhǎng)采樣間隔,當(dāng)溫度過高超出預(yù)警值,則觸發(fā)單片機(jī)不間斷的激活進(jìn)行無間隔的實(shí)時(shí)測(cè)量,從而保證了故障時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的效果,也大大降低了整體的功耗。