高壓電纜中間頭智能溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器。主要目的在于提供一種低成本的可對高壓電纜中間頭進(jìn)行測溫的數(shù)字式溫度傳感裝置。其特征在于：所述弧形傳感器基體的內(nèi)側(cè)開有一個用于放置電路板的卡槽，電路板可全部置于此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導(dǎo)熱襯墊的導(dǎo)熱硅膠片，導(dǎo)熱硅膠片的形狀與卡槽的擋沿內(nèi)口形狀相吻合，可嵌于所述擋沿內(nèi)口中；導(dǎo)熱硅膠片朝向電路板的一面與安裝于電路板上的數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A相觸；弧形傳感器基體的兩側(cè)連接有帶粘貼的用于固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶；電路板上的電路是由溫度感應(yīng)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)交換單元和電源穩(wěn)壓單元組成；數(shù)據(jù)處理單元讀取來自于溫度感應(yīng)單元的溫度數(shù)據(jù)。
【專利說明】
高壓電纜中間頭智能溫度傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于高壓供電系統(tǒng)中對高壓電纜中間頭進(jìn)行測溫的電氣設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]大型工廠內(nèi)部供電高壓設(shè)備較多，供電線路多使用高壓電纜，長線路會有中間接頭。由于高壓電纜中間頭通常是在現(xiàn)場手工制作，受現(xiàn)場條件、材料質(zhì)量、制作工藝等多方面的影響，運(yùn)行中的電纜中間頭容易因過熱造成絕緣擊穿崩燒，影響工廠的生產(chǎn)運(yùn)行。目前高壓電纜中間頭測溫都是采用模擬量溫度探頭，這種探頭需要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量、再轉(zhuǎn)為遠(yuǎn)程通信，不但電路復(fù)雜、體積和功耗均較大，而且通信不使用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，無法和常用組態(tài)軟件連接，需使用專用裝置轉(zhuǎn)換和專用監(jiān)控軟件，不利于系統(tǒng)的后期維護(hù)和擴(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和使用，而且制造成本低測溫效果好。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料制成的弧形傳感器基體，其獨(dú)特之處在于:
[0005]所述弧形傳感器基體的內(nèi)側(cè)開有一個用于放置電路板的卡槽，電路板可全部置于此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導(dǎo)熱襯墊的導(dǎo)熱硅膠片，導(dǎo)熱硅膠片的形狀與卡槽的擋沿內(nèi)口形狀相吻合，可嵌于所述擋沿內(nèi)口中；導(dǎo)熱硅膠片朝向電路板的一面與安裝于所述電路板上的數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體的兩側(cè)連接有帶粘貼的用于固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶；
[0006]所述電路板上的電路是由溫度感應(yīng)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)交換單元和電源穩(wěn)壓單元組成；其中所述數(shù)據(jù)處理單元讀取來自于所述溫度感應(yīng)單元的溫度數(shù)據(jù)，再通過所述數(shù)據(jù)交換單元接到RS485總線，以實(shí)現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸;所述電源穩(wěn)壓單元為電路板上的其它工作單元提供工作電源；
[0007]所述溫度感應(yīng)單元采用數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A;所述數(shù)據(jù)處理單元采用P89LPC903型單片機(jī)芯片，所述數(shù)據(jù)交換單元采用SP3485E型數(shù)據(jù)交換芯片;其中，所述數(shù)據(jù)處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線后連接所述P89LPC903型單片機(jī)芯片的I號和2號管腳;所述單片機(jī)芯片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數(shù)據(jù)交換單元的I號和4號管腳連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的2號管腳與所述數(shù)據(jù)交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方向；所述電源穩(wěn)壓單元采用的是集成穩(wěn)壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻Rl、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0008]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器由溫度感應(yīng)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)交換單元和電源穩(wěn)壓單元組成，數(shù)據(jù)處理單元以I2C總線通信的方式讀取數(shù)字式溫度感應(yīng)單元的溫度數(shù)據(jù)，再以UART接口與數(shù)據(jù)交換單元通信，轉(zhuǎn)為RS485總線，采用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS-RTU通信協(xié)議與上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。本種傳感器由于使用了數(shù)字式溫度傳感探頭，可直接通信傳輸溫度數(shù)據(jù)，具有良好的抗干擾性能。此夕卜，采用RS485總線進(jìn)行通信，易于組成測溫網(wǎng)絡(luò)，便于擴(kuò)展。最重要的是，本種傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小、功耗低，易于安裝和使用，而且制造成本低、測溫效果好，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0009]【附圖說明】
:
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0012]圖3是本實(shí)用新型所述電路板上電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型所述電路板上電路的電路原理圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]由圖1和圖2所示，該種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料制成的弧形傳感器基體I，其獨(dú)特之處在于:
[0017]所述弧形傳感器基體的內(nèi)側(cè)開有一個用于放置電路板4的卡槽3，電路板4可全部置于此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導(dǎo)熱襯墊的導(dǎo)熱硅膠片5，導(dǎo)熱硅膠片5的形狀與卡槽3的擋沿內(nèi)口形狀相吻合，可嵌于所述擋沿內(nèi)口中；導(dǎo)熱硅膠片5朝向電路板4的一面與安裝于所述電路板4上的數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體I的兩側(cè)連接有帶粘貼的用于固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶2。
[0018]所述電路板4上的電路是由溫度感應(yīng)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)交換單元和電源穩(wěn)壓單元組成；其中所述數(shù)據(jù)處理單元讀取來自于所述溫度感應(yīng)單元的溫度數(shù)據(jù)，再通過所述數(shù)據(jù)交換單元接到RS485總線，以實(shí)現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸;所述電源穩(wěn)壓單元為電路板4上的其它工作單元提供工作電源；
[0019]所述溫度感應(yīng)單元采用數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A;所述數(shù)據(jù)處理單元采用P89LPC903型單片機(jī)芯片，所述數(shù)據(jù)交換單元采用SP3485E型數(shù)據(jù)交換芯片;其中，所述數(shù)據(jù)處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線后連接所述P89LPC903型單片機(jī)芯片的I號和2號管腳;所述單片機(jī)芯片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數(shù)據(jù)交換單元的I號和4號管腳連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的2號管腳與所述數(shù)據(jù)交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方向；所述電源穩(wěn)壓單元采用的是集成穩(wěn)壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻Rl、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0020]圖3、圖4分別為電路板上電路的原理圖和電路圖。具體實(shí)施時，溫度感應(yīng)單元Ul使用數(shù)字溫度傳感器LM75A，溫度范圍:一55°C?+125 °C ;數(shù)據(jù)處理單元U2使用單片機(jī)P89LPC903，U2管腳6、7模擬I2C總線接Ul管腳1、2，U2管腳3、5通過UART接口與數(shù)據(jù)交換單元U3(SP3485E)1、4腳連接，U2管腳2與U3的2、3腳連接，控制數(shù)據(jù)發(fā)送和接收方向；電源穩(wěn)壓單元U4使用的是集成穩(wěn)壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，Cl和C2是電源濾波用電容。Rl、R2、R3為上拉電阻，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0021]本溫度傳感器科采用標(biāo)準(zhǔn)的M0DBUS-RTU通信協(xié)議，通信參數(shù):波特率1200bps、無校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)位、I位停止位，利用LPC900系列單片機(jī)Flash字節(jié)編程技術(shù)，可以通過通信修改通信地址，無需外接地址設(shè)置開關(guān)或地址存儲器。
[0022] 本種智能溫度傳感器電路板功耗低，工作電流〈1mA;體積小，電路板長38mm，寬6mm。也可以減少成本，不使用弧形傳感器基體，而直接外接引線，之后經(jīng)測試合格后用Φ6_熱縮管包裹，兩側(cè)加704硅橡膠，熱縮密封即成成品，使用時貼緊高壓電纜中間頭位置放置，用絕緣膠帶纏繞固定于電纜上，再連接線路到測溫系統(tǒng)。采用標(biāo)準(zhǔn)的M0DBUS-RTU通信協(xié)議，通信參數(shù):波特率1200bps、無校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)位、I位停止位，通信上位機(jī)使用專用開發(fā)軟件或組態(tài)王等組態(tài)軟件都可以組成監(jiān)控系統(tǒng)，新增測溫點(diǎn)時，設(shè)置好測溫探頭通信地址，不與系統(tǒng)中其他溫度探頭地址沖突，上位機(jī)重新組態(tài)，測溫點(diǎn)增加實(shí)現(xiàn)簡單。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓電纜中間頭智能溫度傳感器，包括一個由絕緣材料制成的弧形傳感器基體(I)，其特征在于: 所述弧形傳感器基體的內(nèi)側(cè)開有一個用于放置電路板(4)的卡槽(3)，電路板(4)可全部置于此卡槽中；所述智能溫度傳感器還包括一塊用做導(dǎo)熱襯墊的導(dǎo)熱硅膠片(5)，導(dǎo)熱硅膠片(5)的形狀與卡槽(3)的擋沿內(nèi)口形狀相吻合，可嵌于所述擋沿內(nèi)口中；導(dǎo)熱硅膠片(5)朝向電路板(4)的一面與安裝于所述電路板(4)上的數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A相觸;弧形傳感器基體(I)的兩側(cè)連接有帶粘貼的用于固定在高壓電纜中間頭上的緊固帶(2); 所述電路板(4)上的電路是由溫度感應(yīng)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)交換單元和電源穩(wěn)壓單元組成；其中所述數(shù)據(jù)處理單元讀取來自于所述溫度感應(yīng)單元的溫度數(shù)據(jù)，再通過所述數(shù)據(jù)交換單元接到RS485總線，以實(shí)現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸;所述電源穩(wěn)壓單元為電路板(4)上的其它工作單元提供工作電源； 所述溫度感應(yīng)單元采用數(shù)字式溫度感應(yīng)探頭LM75A;所述數(shù)據(jù)處理單元采用P89LPC903型單片機(jī)芯片，所述數(shù)據(jù)交換單元采用SP3485E型數(shù)據(jù)交換芯片；其中，所述數(shù)據(jù)處理單元的6號和7號管腳用來模擬I2C總線后連接所述P89LPC903型單片機(jī)芯片的I號和2號管腳;所述單片機(jī)芯片的3號和5號管腳通過UART接口與所述數(shù)據(jù)交換單元的I號和4號管腳連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的2號管腳與所述數(shù)據(jù)交換單元的2號和3號管腳連接，以控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方向；所述電源穩(wěn)壓單元采用的是集成穩(wěn)壓電源HT7133-1，輸入電壓最高為直流24V，輸出3.3V供其他單元使用，該單元中連接的電容Cl和電容C2是電源濾波用電容，連接的電阻R1、電阻R2和電阻R3均為上拉電阻，以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【文檔編號】G01K13/00GK205691265SQ201620639949
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620639949.0, CN 201620639949, CN 205691265 U, CN 205691265U, CN-U-205691265, CN201620639949, CN201620639949.0, CN205691265 U, CN205691265U
【發(fā)明人】周長鎖, 孟憲杰, 孫慶楠
【申請人】中國石油大慶煉化公司機(jī)電儀廠