專利名稱：Zigbee無線溫度傳感器的供電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于輸電導(dǎo)線和高壓開關(guān)柜 觸頭的溫度監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種Zigbee無線溫度傳感器的供電電源。
背景技術(shù)：
隨著國家“智能電網(wǎng)”的推出，如何確保電力系統(tǒng)輸電線路的運(yùn)行安全，成為研究 的重點(diǎn)。電網(wǎng)交錯(cuò)復(fù)雜、分布面廣，輸電線路在運(yùn)行過程中受環(huán)境和氣候的影響，產(chǎn)生輸電 線路負(fù)荷超重，造成輸電線路中部分薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)溫度過高而燒毀的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致停電 嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以開關(guān)柜觸頭為例，輸變電系統(tǒng)中普遍使用小車式開關(guān)柜，并通過插頭聯(lián)接開關(guān) 柜與斷路器。若觸頭接觸不良，將導(dǎo)致觸頭的接觸電阻增大，加上用電負(fù)荷的增加，觸頭溫 度上升，甚至?xí)龤в|頭，造成輸變電系統(tǒng)停電。這種現(xiàn)象在大電流開關(guān)柜如進(jìn)線柜上尤為 突出，影響極大。為避免觸頭溫升造成的輸變電系統(tǒng)停電事故，需對(duì)觸頭的溫升進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 及時(shí)采取相應(yīng)的措施，降低觸頭溫度?，F(xiàn)有觸頭的測(cè)溫采用被動(dòng)式測(cè)溫和主動(dòng)式測(cè)溫。被 動(dòng)式測(cè)溫是通過接收觸頭被測(cè)量點(diǎn)幅射出的遠(yuǎn)紅外波，并判斷該遠(yuǎn)紅外波的波長，確定被 測(cè)量點(diǎn)的溫度。其優(yōu)點(diǎn)在于通過溫升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的凸透鏡直接接收被測(cè)量點(diǎn)發(fā)出的遠(yuǎn)紅外 波，接收器(傳感器)可遠(yuǎn)離測(cè)量點(diǎn)，解決了高壓隔離以及傳感器環(huán)境溫度高的問題，測(cè)量系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是只可測(cè)量在傳感器直視范圍內(nèi)的被測(cè)量點(diǎn)的溫度，限制了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的應(yīng)用范圍。主動(dòng)式測(cè)溫則是通過埋設(shè)在被測(cè)量點(diǎn)的溫度傳感器直接測(cè)量該測(cè)量點(diǎn)的溫 度。其優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量點(diǎn)的位置不受限制，傳感器安裝布置靈活；缺點(diǎn)是傳感器在高溫、強(qiáng)電 場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境條件下，工作不可靠，且傳感器與主機(jī)之間存在高電壓隔離和傳感器自身 工作電源的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，解決了現(xiàn)有 供電電源中的傳感器在高溫、強(qiáng)電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境條件下，工作不可靠，且傳感器與主機(jī)之 間存在高電壓隔離和傳感器自身工作電源的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，包括 自舉線圈，自舉線圈通過感應(yīng)電壓輸出線、地線與電壓形成單元的輸入端相連接，電壓形成 單元的輸出端通過輸出連接線、地線與Zigbee無線溫度傳感器相連接。本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，其中的電壓形成單元，包括相串聯(lián)的濾波網(wǎng)絡(luò)及整流橋，濾波網(wǎng)絡(luò)由電感a、磁株 串聯(lián)后與TVS管a并聯(lián)構(gòu)成，整流橋、TVS管b、鉭電容a、穩(wěn)壓管、鉭電容c依次并聯(lián)后與電 感b、鉭電容d依次串聯(lián)，后與三端穩(wěn)壓器的輸入端相連接，鉭電容b、電容a、電容b依次并 聯(lián)后與三端穩(wěn)壓器的輸出端相連接。本實(shí)用新型的有益效果是，[0009](1)自行設(shè)計(jì)自舉線圈，設(shè)計(jì)靈活，線圈大小可變，可適應(yīng)不同場(chǎng)合的安裝要求。(2)采用電磁感應(yīng)定理提供電源，有效解決了某些特殊場(chǎng)合，傳感器無法供電而不 能正常工作的問題。(3 )輸入電流范圍比較寬，適合40A-8000A的電流范圍，從而保證了在不同的季節(jié) 和不同用電量負(fù)荷下溫度傳感器的電源供電要求，同時(shí)也保證了溫度傳感器正常工作，不 會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大出現(xiàn)異常和燒毀。(4)無線溫度傳感器，供電電源及自舉線圈三部分作為一個(gè)整體采用環(huán)氧樹脂嚴(yán) 密封裝，這樣避免了這三部分由于時(shí)間過長和產(chǎn)生的相互連接不可靠問題以及外界溫度， 濕度等環(huán)境因素對(duì)電源和溫度傳感器的影響。

圖1是本實(shí)用新型Zigbee無線溫度傳感器的供電電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型供電電源中電壓形成單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.自舉線圈，2.感應(yīng)電壓輸出線，3.電壓形成單元，4.輸出連接線， 5. Zigbee無線溫度傳感器，6.地線，7.電感a，8.磁株，9. TVS管a，10.整流橋，11. TVS管 b，12.穩(wěn)壓管，13.電感b，14.三端穩(wěn)壓器，15.鉭電容a，16.鉭電容b，17.電容a，18.電容 b，19.鉭電容c，20.鉭電容d。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型Zigbee無線溫度傳感器的供電電源的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括自舉線 圈1，自舉線圈1通過感應(yīng)電壓輸出線2、地線6與電壓形成單元3相連接，電壓形成單元3 的輸出端通過輸出連接線4、地線6與Zigbee無線溫度傳感器5相連接。電壓形成單元3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，ImH電感a7與10MHz600磁株8串聯(lián)后和TVS 管a9并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)，與整流橋10串聯(lián)提供穩(wěn)定可靠的交流電源，整流橋10、TVS 管bll及100uf/25v鉭電容al5并聯(lián)構(gòu)成整流濾波電路，將整流橋10前端的交流電壓轉(zhuǎn)變 為直流電壓。與100uf/25v鉭電容al5并聯(lián)的穩(wěn)壓管12再與100uf/25v鉭電容cl9并聯(lián) 后與IOOmH電感bl3、100uf725V鉭電容d20依次串聯(lián)構(gòu)成輸入濾波網(wǎng)絡(luò)，與三端穩(wěn)壓器14 相連接，330uf/6v鉭電容bl6、0. luf/6v電容al7及0. 01uf/6v電容bl8并聯(lián)構(gòu)成三端穩(wěn)壓 器14的輸出濾波電路。本實(shí)用新型Zigbee無線溫度傳感器的供電電源的工作過程將自舉線圈1套在輸 電線路或出頭上，當(dāng)有電流通過輸電線路或觸頭時(shí)，自舉線圈1將會(huì)有感應(yīng)電壓產(chǎn)生，這種 電壓是交流電壓，通過感應(yīng)電壓輸出線2輸出到電壓形成單元3，在電壓形成單元3中首先 通過ImH電感a7，10MHz600磁株8，TVS管a9這三部分構(gòu)成一個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)將自舉線圈1中 產(chǎn)生的脈沖浪涌干擾濾除。然后通過整流橋10，TVS管bll和100uf/25v鉭電容al5這三 部分并聯(lián)構(gòu)成整流濾波電路將整流橋10前端的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?。接下來是通過 穩(wěn)壓管12將上一部分得到的直流電壓穩(wěn)定在16伏以下，從而保護(hù)了三端穩(wěn)壓器14的正常 工作。再下來通過IOOmH電感bl3，100uf/25v鉭電容cl9和100uf/25v鉭電容d20將上級(jí) 得到的16伏以下的電壓進(jìn)一步平滑穩(wěn)定輸入給三端穩(wěn)壓器14，最后三端穩(wěn)壓器14的輸出電壓經(jīng)過330uf/6v鉭電容bl6、0. luf/6v電容al7及0. 01uf/6v電容bl8構(gòu)成的輸出濾波 網(wǎng)絡(luò)后得到穩(wěn)定可靠的3. 3伏電源提供給Zigbee無線溫度傳感器使用，這樣就有效的保證 了 Zigbee無線溫度傳感器的正常工作。
權(quán)利要求一種Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，其特征在于，包括自舉線圈(1)，自舉線圈(1)通過感應(yīng)電壓輸出線(2)、地線(6)與電壓形成單元(3)的輸入端相連接，電壓形成單元(3)的輸出端通過輸出連接線(4)、地線(6)與Zigbee無線溫度傳感器(5)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，其特征在于，所述的電 壓形成單元(3)，包括相串聯(lián)的濾波網(wǎng)絡(luò)及整流橋(10)，濾波網(wǎng)絡(luò)由電感a (7)、磁株(8)串 聯(lián)后與TVS管a (9)并聯(lián)構(gòu)成，整流橋(10)、TVS管b (11)、鉭電容a (15)、穩(wěn)壓管(12)、鉭 電容c (19)依次并聯(lián)后與電感b (13)、鉭電容d (20)依次串聯(lián)，后與三端穩(wěn)壓器(14)的 輸入端相連接，鉭電容b (16)、電容a (17)、電容b (18)依次并聯(lián)后與三端穩(wěn)壓器(14)的 輸出端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，包括自舉線圈，自舉線圈通過感應(yīng)電壓輸出線、地線與電壓形成單元相連接，電壓形成單元的輸出端通過輸出連接線、地線與Zigbee無線溫度傳感器相連接。本實(shí)用新型Zigbee無線溫度傳感器的供電電源，自行設(shè)計(jì)自舉線圈，設(shè)計(jì)靈活，線圈大小可變，可適應(yīng)不同場(chǎng)合的安裝要求。采用電磁感應(yīng)定理提供電源，有效解決了某些特殊場(chǎng)合，傳感器無法供電而不能正常工作的問題。輸入電流范圍比較寬，適合40A-8000A的電流范圍，從而保證了在不同的季節(jié)和不同用電量負(fù)荷下溫度傳感器的電源供電要求，同時(shí)也保證了溫度傳感器正常工作，不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大出現(xiàn)異常和燒毀。
文檔編號(hào)H02J17/00GK201682330SQ20102018432
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者趙剛, 黃新波 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)