一种二总线多路温度测量装置及方法制造方法及图纸

一种二总线多路温度测量装置及方法，属于传感器网络技术领域，解决现有技术中传感器需自带变送器的问题，减小了二总线多路温度测量装置的体积、重量和功耗，降低了工程布线的难度和造价费用，现场安装布线简单方便。该装置包括：测温电缆，该测温电缆包括两芯屏蔽线以及多个温度传感器，其中，温度传感器为石英音叉温度传感器，多个温度传感器并联焊接于两芯屏蔽线之间；扫频信号源，其输出端与测温电缆的输入端电性连接；检波器，其输入端与测温电缆的输出端电性连接；微控制器，分别与扫频信号源的输入端和检波器的输出端电性连接。方法为采用上述装置实现的。所述二总线多路温度测量装置及方法适用于对体积、重量和布线有严格要求的应用场景。要求的应用场景。要求的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种二总线多路温度测量装置及方法


[0001]本申请涉及一种二总线多路温度测量装置及方法，属于传感器网络


技术介绍

[0002]温度是一个重要的物理量，在工业现场经常需要测量多个位置的温度。当被测地点的空间位置分布较远时，本领域通常采用分线制或总线制的方式进行多路温度测量。但目前，采用分线制的方式布置温度传感器存在布线量大、造价高的问题；采用总线制方式布置温度传感器虽然可以在同一总线上布置多个温度传感器，减少布线数量并降低工程费用，但大部分都需要温度传感器本身具有变送器，以便在总线上传输被测空间位置的温度信号和地址编码，而温度传感器本身附加的变送器额外增加了其体积、重量和功耗，还大大增加了工程布线的难度和造价成本。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种二总线多路温度测量装置及方法，解决现有技术中传感器需自带变送器的问题，减小了二总线多路温度测量装置的体积、重量、功耗，降低了工程布线的难度和造价费用，现场安装布线简单方便。
[0004]为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种二总线多路温度测量装置，包括：
[0005]测温电缆，上述测温电缆包括两芯屏蔽线以及多个温度传感器，其中，上述温度传感器为石英音叉温度传感器，多个上述温度传感器并联焊接于上述两芯屏蔽线之间；
[0006]扫频信号源，上述扫频信号源的输出端与上述测温电缆的输入端电性连接，用于向各个上述温度传感器输出扫频信号；
[0007]检波器，上述检波器的输入端与上述测温电缆的输出端电性连接，用于将各个上述温度传感器的输出信号转换为电压信号；
[0008]微控制器，分别与上述扫频信号源的输入端和上述检波器的输出端电性连接，用于在接收到测温命令时控制上述扫频信号源输出扫频信号并根据上述检波器输出的电压信号计算相应温度传感器的温度值。
[0009]基于本申请第一方面，在第一种可能的实现方式中，每个上述温度传感器的标称谐振频率均不相同。
[0010]基于本申请第一方面，在第二种可能的实现方式中，上述二总线多路温度测量装置还包括:
[0011]A/D转换器，上述A/D转换器的两端分别与上述检波器和上述微控制器电性连接，用于将上述检波器输出的电压信号转换为数字信号；
[0012]则上述微控制器用于根据上述A/D转换器输出的数字信号计算相应温度传感器的温度值。
[0013]基于本申请第一方面，在第三种可能的实现方式中，上述二总线多路温度测量装置还包括:
[0014]键盘，与上述微控制器电性连接，用于向上述微控制器输入控制指令，其中，上述控制指令包括测温命令。
[0015]基于本申请第一方面，在第四种可能的实现方式中，上述二总线多路温度测量装置还包括:
[0016]显示屏，与上述微控制器电性连接，用于显示上述微控制器输出的计算结果。
[0017]本申请第二方面提供了一种二总线多路温度测量方法，采用如第一方面任一可能的实施方式所提供的二总线多路温度测量装置，该二总线多路温度测量方法包括：
[0018]将各个上述温度传感器初始化，并输入各个上述温度传感器的参数；
[0019]判断是否接收到测温命令；
[0020]若接收到上述测温命令，则控制上述扫频信号源输出与相应温度传感器相对应的扫频信号，并接收上述检波器输出的电压信号；
[0021]根据上述电压信号确定各个上述温度传感器输出的实时谐振频率；
[0022]根据上述实时谐振频率计算各个上述温度传感器的相应温度值。
[0023]基于本申请第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述控制上述扫频信号源输出与相应温度传感器相对应的扫频信号包括：
[0024]根据上述参数，确定各个上述温度传感器的扫描频率范围，其中，上述参数包括各个上述温度传感器的测温范围和热敏灵敏度，上述扫描频率范围＝测温范围
×
热敏灵敏度；
[0025]根据上述扫描频率范围控制上述扫频信号源输出与相应温度传感器相对应的扫频信号。
[0026]基于本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述根据上述扫描频率范围控制上述扫频信号源输出与相应温度传感器相对应的扫频信号包括：
[0027]控制上述扫频信号源在确定的扫描时间和上述扫描频率范围内，根据各个上述温度传感器的扫描频率间隔从低到高输出相应的扫频信号，其中，上述参数还包括各个上述温度传感器的测温精度，上述扫描频率间隔＝测温精度/热敏灵敏度。
[0028]基于本申请第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述根据上述电压信号确定各个上述温度传感器输出的实时谐振频率包括：
[0029]将上述电压信号转换为数字信号；
[0030]基于上述数字信号得到上述检波器针对各个温度传感器的测量结果；
[0031]当某一温度传感器的上述检波器的测量结果为最大值时，上述扫频信号源输出的相应扫频信号的频率即为相应温度传感器的实时谐振频率。
[0032]基于本申请第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述根据上述实时谐振频率计算各个上述温度传感器的相应温度值包括：
[0033]基于温度传感器频率——温度特性曲线，根据上述实时谐振频率计算各个上述温度传感器的相应温度值。
[0034]由上可见，本申请提供了一种二总线多路温度测量装置及方法，可应用于如工业现场需要测量多个位置温度的场景，特别适用于对体积、重量和布线有严格要求的应用场景。本申请提供的二总线多路温度测量装置利用石英音叉温度传感器本身能输出谐振频率
信号的特点，将多个石英音叉温度传感器并联焊接于两芯屏蔽线之间，构成测温电缆，不仅去掉了其它传感器构成测温装置时用于传输被测空间位置温度信号和地址编码的变送器，减小了二总线多路温度测量装置的体积、重量、功耗，提高了二总线多路温度测量装置的精度和可靠性；还降低了工程布线的难度和造价费用，现场安装布线简单方便。此外，上述二总线多路温度测量装置只有在微控制器接收到测温命令时，才控制扫频信号源施加扫频信号，平时不需要施加工作电源，可以有效地降低功耗。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本申请实施例提供的一种二总线多路温度测量装置的结构示意图；
[0037]图2为本申请实施例提供的一种二总线多路温度测量方法的流程示意图。
具体实施方式
[0038]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二总线多路温度测量装置，其特征在于，包括：测温电缆，所述测温电缆包括两芯屏蔽线以及多个温度传感器，其中，所述温度传感器为石英音叉温度传感器，多个所述温度传感器并联焊接于所述两芯屏蔽线之间；扫频信号源，所述扫频信号源的输出端与所述测温电缆的输入端电性连接，用于向各个所述温度传感器输出扫频信号；检波器，所述检波器的输入端与所述测温电缆的输出端电性连接，用于将各个所述温度传感器的输出信号转换为电压信号；微控制器，分别与所述扫频信号源的输入端和所述检波器的输出端电性连接，用于在接收到测温命令时控制所述扫频信号源输出扫频信号并根据所述检波器输出的电压信号计算相应温度传感器的温度值。2.如权利要求1所述的二总线多路温度测量装置，其特征在于，每个所述温度传感器的标称谐振频率均不相同。3.如权利要求1所述的二总线多路温度测量装置，其特征在于，所述二总线多路温度测量装置还包括:A/D转换器，所述A/D转换器的两端分别与所述检波器和所述微控制器电性连接，用于将所述检波器输出的电压信号转换为数字信号；则所述微控制器用于根据所述A/D转换器输出的数字信号计算相应温度传感器的温度值。4.如权利要求1所述的二总线多路温度测量装置，其特征在于，所述二总线多路温度测量装置还包括:键盘，与所述微控制器电性连接，用于向所述微控制器输入控制指令，其中，所述控制指令包括测温命令。5.如权利要求1所述的二总线多路温度测量装置，其特征在于，所述二总线多路温度测量装置还包括:显示屏，与所述微控制器电性连接，用于显示所述微控制器输出的计算结果。6.一种二总线多路温度测量方法，其特征在于，采用如权利要求1
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5任一项所述的二总线多路温度测量装置进行多路温度测量，所述二总线多路温度测量方法包括：将各个所述温度传感器初始化，并输入各个所述温度传感器的参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓东，许永辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：