一種柔性測溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)柜測溫裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種采用無源取電的柔性測溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜是發(fā)電廠、變電站的重要電氣設(shè)備。目前，高壓開關(guān)柜一般都采用插頭式連接，在長期運(yùn)行過程中，很容易因為接點或母線排連接處等部位長期過載、接頭松動及觸頭老化導(dǎo)致接觸電阻變大而發(fā)熱，致使接點或母線排連接處溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致其接觸電阻進(jìn)一步變大，形成惡性循環(huán)，最終引發(fā)開關(guān)柜故障。近年來，電廠、變電站已發(fā)生多起因開關(guān)柜過熱造成的火災(zāi)和大面積的停電等嚴(yán)重事故，實時監(jiān)測開關(guān)柜溫度、確認(rèn)開關(guān)柜溫度在允許的范圍內(nèi)，是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。
[0003]但是高壓開關(guān)柜內(nèi)的接點運(yùn)行溫度很難檢測，這主要是因為柜內(nèi)有高壓、空間狹小又多為封閉，通常的溫度測量方法不能使用。目前，對高壓開關(guān)柜的接點進(jìn)行溫度測量的裝置有兩種，一種采用模擬溫度傳感器，溫度精度不準(zhǔn)，抗干擾能力差；另一種雖然是數(shù)字溫度傳感器，但采用有線傳輸數(shù)據(jù)，在高壓柜內(nèi)使用時受到限制。現(xiàn)有的測溫裝置體積過大，無法安裝在動觸頭上，一般固定在對測溫裝置的體積限制較小的靜觸頭盒上。但是，在安裝操作時需要對開關(guān)柜所連接母線排相關(guān)的全部輸電線路停電，對正常生產(chǎn)造成大面積影響，尤其是對于個別繁忙線路，由于無法停電甚至導(dǎo)致測溫探頭安裝無法順利實施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種柔性測溫裝置，解決現(xiàn)有高壓開關(guān)柜測溫裝置體積大、安裝步驟繁瑣的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種柔性測溫裝置，包括柔性無源標(biāo)簽、本體和感應(yīng)取電線圈，柔性無源標(biāo)簽固定在本體上；所述本體是柔性條形帶，本體安裝在動觸頭的梅花爪與觸頭的連接處；所述柔性無源標(biāo)簽包括溫度傳感器。
[0006]可選的，所述柔性無源標(biāo)簽還包括柔性外殼和柔性印刷電路板，柔性外殼為硅膠外殼，柔性印刷電路板封裝在柔性外殼內(nèi)。
[0007]可選的，所述柔性印刷電路板包括能量收集電路、微處理器、射頻發(fā)射電路、傳感器電路和ID存儲器；能量收集電路分別與微處理器、射頻發(fā)射電路、傳感器電路和ID存儲器相連，作為微處理器、射頻發(fā)射電路、傳感器電路和ID存儲器的供電電源；傳感器電路分別連接溫度傳感器和微處理器，將溫度傳感器的檢測信號進(jìn)行處理，傳輸至微處理器；ID存儲器與微處理器相連，存儲有柔性無源標(biāo)簽的ID編碼；射頻發(fā)射電路與微控制器相連，接收或發(fā)射射頻信號，當(dāng)微處理器獲得ID編碼和溫度檢測信號后，通過射頻發(fā)射電路發(fā)射射頻信號。
[0008]可選的，所述能量收集電路包括無源電磁感應(yīng)取電電路，無源電磁感應(yīng)取電電路連接感應(yīng)取電線圈，接收電磁波，將電磁波轉(zhuǎn)換為電能。
[0009]可選的，所述溫度傳感器設(shè)置在柔性外殼內(nèi)側(cè)，或者設(shè)置在柔性外殼外側(cè)，或者在柔性外殼內(nèi)側(cè)和在柔性外殼外側(cè)各設(shè)置一個溫度傳感器。
[0010]可選的，所述感應(yīng)取電線圈是錫箔狀柔性金屬合金條，所述感應(yīng)取電線圈封裝在本體內(nèi)。
[0011 ] 可選的，本體設(shè)有固定位置的鎖緊機(jī)構(gòu)。
[0012]可選的，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括一個定位孔和若干個凸片。
[0013]可選的，所述定位孔設(shè)置在本體一端，凸片設(shè)置于本體另一端，柔性無源標(biāo)簽位于定位孔和凸片之間，所述若干個凸片等間距分布，間距為2cm?3cm，所述柔性無源標(biāo)簽與定位孔和最近的片部之間的距離小于或等于1.5cm。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0015]1.由于本發(fā)明包括柔性無源標(biāo)簽、本體和感應(yīng)取電線圈，柔性無源標(biāo)簽固定在本體上，所述本體是柔性條形帶，使得本發(fā)明適于安裝在動觸頭的梅花爪和觸頭的連接處，安裝時可將本體沿動觸頭的梅花爪和觸頭的連接處表面繞一圈并將該位置固定，不需要整體線路停電，從而解決了現(xiàn)有測溫裝置無法安裝在動觸頭上，且安裝操作繁瑣的問題。
[0016]2.由于本發(fā)明的能量收集電路包括無源電磁感應(yīng)取電電路，無源電磁感應(yīng)取電電路連接感應(yīng)取電線圈，將電磁波轉(zhuǎn)換為電能，使得本發(fā)明實現(xiàn)了無源取電，安裝后維護(hù)成本低，從而解決了現(xiàn)有測溫裝置維護(hù)成本高的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例的柔性無源標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例的柔性印刷電路板的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例的電源檢測電路的電路原理圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實施例的電源保護(hù)電路的電路原理圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實施例的無源柔性測溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實施例的無源柔性測溫裝置的安裝示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實施例的無線供電的自組網(wǎng)測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明實施例的無線供電的自組網(wǎng)測溫系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0026]本發(fā)明公開了一種無源柔性測溫裝置，包括柔性無源標(biāo)簽100和本體200。柔性無源標(biāo)簽100包括柔性外殼7、柔性印刷電路板和感應(yīng)取電線圈24。柔性外殼7為硅膠外殼，柔性印刷電路板封裝在柔性外殼7內(nèi)，使得柔性印刷電路板不受外界干擾。
[0027]請參考圖1，在本實施例中，柔性印刷電路板包括能量收集電路1、微處理器2、射頻發(fā)射電路3、傳感器電路4、溫度傳感器5和ID存儲器6。能量收集電路I分別與微處理器2、射頻發(fā)射電路3、傳感器電路4和ID存儲器6相連，并作為微處理器2、射頻發(fā)射電路
3、傳感器電路4和ID存儲器6的供電電源；傳感器電路4分別連接溫度傳感器5和微處理器2，將溫度傳感器5的檢測信號進(jìn)行處理，傳輸至微處理器2 ;ID存儲器6與微處理器2相連，將存儲的柔性無源標(biāo)簽100的ID編碼傳輸至微處理器2 ;射頻發(fā)射電路3與微處理器2相連，接收或發(fā)射射頻信號，當(dāng)微處理器獲得ID編碼和溫度檢測信號后，通過射頻發(fā)射電路發(fā)射射頻信號。
[0028]請參考圖2，在本實施例中，能量收集電路I包括無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9、柔性電池10、電源切換電路11、電源保護(hù)電路12和電源狀態(tài)檢測電路13。無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9、柔性電池10為三個相互獨(dú)立的電源，即通過設(shè)置多個供電電源，增加了供電電源冗余備份。無源電磁感應(yīng)取電電路8通過感應(yīng)取電線圈24接收電磁波，并將電磁波轉(zhuǎn)換為電能；震動感應(yīng)取電電路9將電路所處環(huán)境中震動能量轉(zhuǎn)換為電能；柔性電池包括軟性電路板和固態(tài)電解質(zhì)，供電電壓穩(wěn)定，體積小，可拉伸裁剪。
[0029]無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9和柔性電池10的輸出端分別連接電源切換電路11的輸入端，電源切換電路11的輸出端連接電源保護(hù)電路12的輸入端，電源保護(hù)電路12的輸出端連接微處理器2、射頻發(fā)射電路3、傳感器電路4和ID存儲器6的電源端；無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9和柔性電池10的輸出端同時連接電源狀態(tài)檢測電路13的輸入端，電源狀態(tài)檢測電路13對無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9和柔性電池10進(jìn)行檢測并將檢測信號輸出至微處理器2 ;微處理器2連接電源切換電路11，通過電源切換電路11選擇滿足供電要求的其中一個的作為實際的供電電源，提高裝置的供電穩(wěn)定性，方便車間生產(chǎn)調(diào)試。
[0030]通常，無源電磁感應(yīng)取電電路8為主電源，震動感應(yīng)取電電路9為次電源，柔性電池10為備用電源，當(dāng)無源電磁感應(yīng)取電電路8、震動感應(yīng)取電電路9和柔性電池10的輸出均滿足供電要求時，優(yōu)先將無源電磁感應(yīng)取電電路8的輸出作為供電電源，其次優(yōu)先用震動感應(yīng)取電電路9的輸出作為供電電源，只有當(dāng)無源電磁感應(yīng)取電電路8和震動感應(yīng)取電電路9的輸出都不滿足要求時，才將柔性電池10作為供電電源。
[0031]請參考圖3，在本實施例中，電源狀態(tài)檢測電路13包括電阻R10、二極管D9和二極管DlO和場效應(yīng)管Q6。電阻RlO —端連接微處理器2、傳感器電路3和射頻發(fā)射電路I的電源端Vcc，另一端分別連接二極管D9陽極和二極管DlO陽極；二極管D9陰極VE連接微處理器的1管腳；二極管DlO陰極連接場效應(yīng)管Q6的源極，場效應(yīng)管Q6的漏極接地、柵極連接無源電磁感應(yīng)取電電路10、震動感應(yīng)取電電路11和柔性電池12的輸出端。無源電磁感應(yīng)取電電路10、震動感應(yīng)取電電路11和柔性電池12的正常輸出為6.2V。微處理器利用采集到的二極管D9陰極VE處的值判斷當(dāng)前電源的供給狀況，若二極管D9陰極VE的電壓由高變低，則供電電源由無源電磁感應(yīng)取電電路8供電模式向震動感應(yīng)取電電路9或柔性電池10轉(zhuǎn)換。
[0032]請參考圖4，在本實施例中，電源保護(hù)電路12包括兩個儲能電容C6、C8，兩個儲能電容C6、C8與電源端Vcc并聯(lián)，電源端Vcc掉電后儲能電容C6、C8為微處理器2提供存儲數(shù)據(jù)的存儲電源，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于微處理器2寫入雙備份8個字節(jié)的時間大約為50ms，寫入時的電流約為2mA，微處理器2的電壓為5V時，微處理器2的運(yùn)行電流約為8mA。假設(shè)儲能電容從5V放電到3.8V，通過計算可以得知0.05s X 0.01A/(5V_3.8V) = 417uF，故在系統(tǒng)的電源端Vcc上并聯(lián)I個電容值為470uF的儲能電容即可完全滿足主電源掉電后的存儲電源供給。給電源端Vcc并聯(lián)兩個電容值為470uF的電容，加大儲能電容的總?cè)葜?，提高存儲容量，保證完全滿足主電源掉電后的存儲電源供給。
[0033]電源保護(hù)電路12包括有帶看門狗功能的低壓檢測芯片U2，低壓檢測芯片U2的輸入端連接電源切換電路的輸出端V，低壓檢測芯片U2的輸出端連接場效應(yīng)管Q4的柵極，同時經(jīng)電阻R9連接微處理器2的RST復(fù)位引腳；場效應(yīng)管Q4的源極經(jīng)電阻R8接地、漏極連接場效應(yīng)管Q2的柵極；場效應(yīng)管Q2的漏極連接電源端Vcc、源極連接電源切換電路的輸出端V。當(dāng)電源切換電路的輸出端V處電壓大于低壓檢測芯片U2的閾值時，低壓檢測芯片U2輸出為高，場效應(yīng)管Q2開關(guān)斷開，電源端Vcc正常供電；當(dāng)電源切換電路的輸出端V處電壓小于低壓檢測芯片U2的閾值時，場效應(yīng)管Q2開關(guān)閉合，供電電源被拉低并停止供電，微處