基于NB-IoT的无线液位传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT的无线液位传感器，其包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB‑IoT模块、电源电路和显示电路；液位传感器本体的输出端连接传感器调理电路，传感器调理电路的输出端连接高精度模数转换电路，高精度模数转换电路的输出端连接至低功耗MCU，低功耗MCU的输出端连接NB‑IoT模块和显示电路；所述低功耗MCU的输入端还连接有铁电存储器。

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT的无线液位传感器
本技术涉及一种无线远程液位传感器，具体涉及一种基于NB-IoT的无线液位传感器。
技术介绍
液位传感器广泛应用水利、环保、工业过程控制、石油、化工、医药等领域。目前，液位信号的采集多采用电子液位传感器。电子液位传感器又可分为模拟式和数字式，一般模拟式液位传感器无法实现无线远传远程。在无线远传液位领域一般采用RS485液位传感器加DTU方式或采用GPRS/GSM液位传感器。采用RS485液位传感器加DTU方式实现无线远程液位数据功能时需要现场布线，两个组件容易出现连接不可靠。采用GPRS/GSM液位传感器功耗大，需要频繁跟换电池或者现场布设电源。这两种方式都是采用GPRS/GSM网络，对现场GPRS/GSM网路覆盖要求较高。地下室和窨井等场所常常无法使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于NB-IoT的无线液位传感器，其实现液位信号采集，液位数据处理，液位数据现场显示，液位数据通过NB-IoT网络上传远端服务器。NB-IoT无线远传液位传感器功耗很低，可是使用自带锂电池长时间工作，解决了现场供电和频繁更换电池的问题。同时NB-IoT技术解决了地下室和窨井等场所信号差的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于NB-IoT的无线液位传感器，包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB-IoT模块、电源电路和显示电路；液位传感器本体的输出端连接传感器调理电路，传感器调理电路的输出端连接高精度模数转换电路，高精度模数转换电路的输出端连接至低功耗MCU，低功耗MCU的输出端连接NB-IoT模块和显示电路；所述低功耗MCU的输入端还连接有铁电存储器。作为本技术的一种优选实施方式：所述电源电路包含核心电源电路，所述核心电源电路通过模拟电源电路和发送电源电路分级给低功耗MCU、NB-IoT模块、传感器调理电路、液位传感器和铁电存储器供电。作为本技术的一种优选实施方式：所述NB-IoT模块为BC95链接；所述低功耗MCU为stm32L053。本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术公开的基于NB-IoT的无线液位传感器，其实现液位信号采集，液位数据处理，液位数据现场显示，液位数据通过NB-IoT网络上传远端服务器。NB-IoT无线远传液位传感器功耗很低，可是使用自带锂电池长时间工作，解决了现场供电和频繁更换电池的问题。同时NB-IoT技术解决了地下室和窨井等场所信号差的问题。本技术中，液位传感器把液位信号转换为电信号。传感器调理电路把液位传感器的调理成可用的电压信号。高精度的模数转换电路把调理好的电压转换为数字信号，传给低功耗MCU。低功耗MCU把数据发给显示电路提供现场显示。低功耗的MCU把数字信号经过相关处理通过NB-IoT模块发送到公网，未成功发送的数据存储到铁电存储器中(下次补发)。电源电路采用分级给MCU、NB-IoT模块、调理电路、传感器和铁电存储器供电。分级供电的采用有效的降低发射电路发送过程中引起的电源波动对采集电路得影响。NB-IoT广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍。具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年。附图说明图1为本技术的一种具体实施方式的结构原理框图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。如图1所示，其示出了本技术的具体实施例；如图所示，本技术公开的基于NB-IoT的无线液位传感器，包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB-IoT模块、电源电路和显示电路；液位传感器本体的输出端连接传感器调理电路，传感器调理电路的输出端连接高精度模数转换电路，高精度模数转换电路的输出端连接至低功耗MCU，低功耗MCU的输出端连接NB-IoT模块和显示电路；所述低功耗MCU的输入端还连接有铁电存储器。优选的，如图所示：所述电源电路包含核心电源电路，所述核心电源电路通过模拟电源电路和发送电源电路分级给低功耗MCU、NB-IoT模块、传感器调理电路、液位传感器和铁电存储器供电。优选的，如图所示：所述NB-IoT模块为BC95链接；所述低功耗MCU为stm32L053。综上，本技术包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB-IoT模块、电源电路。综上，本技术的技术关键点在于：1、使用了NB-IoT模块，NB-IoT模块功耗低，信号强，有效的降低了发送的功耗；2、使用了低功耗的MCU，低功耗MCU具有多种低功耗模式，可以大幅降低采集和空闲时的功耗；3、使用铁电存储器作为存储单元，铁电存储器功耗低有利于降低功耗：4、可控制的电源电路，当相关模块不工作是通过MCU的I/O控制相关电源关闭。5、采用多级供电结构，有效的减小数据发过程中电流波动对采集电路得影响。本技术与现有的技术比较，其优点是：1、使用NB-IoT模块有效的降低了发送的功耗，数据发送完成模块自动进入低功耗模式；2、使用NB-IoT模块显著的提高了信号灵敏度，提高设备的使用范围；3、低功耗器件的使用有效的降低待机功耗。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本技术的保护范围之内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于NB‑IoT的无线液位传感器，其特征在于：包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB‑IoT模块、电源电路和显示电路；液位传感器本体的输出端连接传感器调理电路，传感器调理电路的输出端连接高精度模数转换电路，高精度模数转换电路的输出端连接至低功耗MCU，低功耗MCU的输出端连接NB‑IoT模块和显示电路；所述低功耗MCU的输入端还连接有铁电存储器；所述电源电路包含核心电源电路，所述核心电源电路通过模拟电源电路和发送电源电路分级给低功耗MCU、NB‑IoT模块、传感器调理电路、液位传感器和铁电存储器供电。

【技术特征摘要】
1.基于NB-IoT的无线液位传感器，其特征在于：包括液位传感器本体、传感器调理电路、高精度模数转换电路、低功耗MCU、铁电存储器、NB-IoT模块、电源电路和显示电路；液位传感器本体的输出端连接传感器调理电路，传感器调理电路的输出端连接高精度模数转换电路，高精度模数转换电路的输出端连接至低功耗MCU，低功耗MCU的输出端连接NB-IoT模块和显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连强，张博，刘云萍，吕瑞峰，张科，高飞，
申请(专利权)人：陕西拓普索尔电子科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61