幾種無(wú)線測(cè)溫傳感器測(cè)溫原理
無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)在電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜中投入應(yīng)用已有多年，而在這幾年間，陸續(xù)出現(xiàn)了多種類型的無(wú)線溫度傳感器。對(duì)于究竟哪一種傳感器更適合開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部使用并未有一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)。在此，我們對(duì)現(xiàn)今常見(jiàn)的無(wú)線溫度傳感器依據(jù)測(cè)溫原理進(jìn)行分類以及對(duì)各種類型的特點(diǎn)進(jìn)行一次客觀的闡述。
依據(jù)測(cè)溫的原理，應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫的無(wú)線溫度傳感器主要可分為四類。一類是利用熱敏電阻的溫度特性接觸式測(cè)溫的傳感器；第二類是利用半導(dǎo)體材料（PN結(jié)）的溫度特性，接觸式測(cè)溫的傳感器；第三類是利用紅外熱輻射技術(shù)，傳感器采用紅外探頭，非接觸式測(cè)溫；第四類是利用壓電晶體，采用聲表面波技術(shù)無(wú)源接觸式測(cè)溫的傳感器
a.熱敏電阻
熱敏電阻利用熱敏電阻測(cè)溫的傳感器，其原理是熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而改變，通過(guò)阻值的大小來(lái)反映溫度。這種傳感器其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高（因?yàn)闊崦綦娮璧碾娮铚囟认禂?shù)大，阻值隨溫度改變的變化明顯）。缺點(diǎn)是由于熱敏電阻阻值與溫度的線性關(guān)系較差，直接測(cè)量的精度低，必須通過(guò)運(yùn)算補(bǔ)償才能得到較準(zhǔn)確的測(cè)量值。電阻元件易老化，使用壽命短，精度及穩(wěn)定性隨使用變差。其無(wú)線是體現(xiàn)在通訊方式上，通過(guò)傳感器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號(hào)無(wú)線發(fā)送出。
b.PN結(jié)
采用PN結(jié)作為測(cè)溫元件的無(wú)線溫度傳感器，其原理是PN結(jié)的壓降隨溫度的變化而改變，施加恒定電流，通過(guò)輸出電壓的大小來(lái)反映溫度。其壓降與溫度的關(guān)系幾乎為線性，精度高，但靈敏度相對(duì)熱敏電阻要低，反應(yīng)時(shí)間比熱敏電阻長(zhǎng)。半導(dǎo)體元件不易老化，使用壽命較長(zhǎng)，可靠性高。其無(wú)線同樣是體現(xiàn)在通訊方式上。
c.紅外熱輻射
紅外傳感器采用紅外技術(shù)的無(wú)線溫度傳感器，測(cè)溫原理與常見(jiàn)的紅外點(diǎn)溫槍基本類似——任何高于零度的物體都在發(fā)射出輻射能，輻射能的強(qiáng)度與物體溫度有著密切關(guān)系，傳感器探測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射，將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)校準(zhǔn)運(yùn)算zui終得到被測(cè)物體表面的溫度。數(shù)據(jù)進(jìn)一步通過(guò)傳輸模塊無(wú)線發(fā)射出。紅外傳感器測(cè)溫反應(yīng)靈敏度極高，測(cè)溫范圍遠(yuǎn)大于其他幾種，且非接觸式測(cè)溫使得探頭使用壽命更長(zhǎng)，對(duì)被測(cè)點(diǎn)無(wú)影響。但紅外測(cè)溫對(duì)空間要求較高，探頭與被測(cè)表面必須無(wú)任何阻擋，且探頭與被測(cè)表面間距受傳感器距離比率（D:S）的限制，安裝部位的選擇不易。
以上三類無(wú)線溫度傳感器都需要電源模塊供電（電池或感應(yīng)取電，本文不對(duì)供電方式作討論或比較）。
d.聲表面波
基于聲表面波的無(wú)線溫度傳感器則與其他類別有較大區(qū)別。首先，其zui大的特點(diǎn)就是傳感器本身不需要電源；其次，其無(wú)線并不是僅僅體現(xiàn)在通訊方式上，同時(shí)也體現(xiàn)在測(cè)溫原理上。聲表面波無(wú)線溫度傳感器是由天線、叉指換能器、反射柵以及壓電基片組成，與其他傳感器截然不同。其測(cè)溫的原理是，傳播在壓電基片表面的聲表面波，其波長(zhǎng)和波速會(huì)隨基片表面或內(nèi)部相關(guān)因素（包括溫度）的改變而變化。由對(duì)應(yīng)的接收器發(fā)出無(wú)線激勵(lì)信號(hào)，信號(hào)輸入傳感器的壓電基片激起聲表面波，不同溫度下，傳感器輸出不同的信號(hào)，信號(hào)再由接收器接收，經(jīng)過(guò)調(diào)解獲取溫度值。聲表面波傳感器體積小，不需要電源，傳感器成本低是其主要的優(yōu)勢(shì)。但正由于無(wú)源，傳感器需要接收采集器發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)，這種激勵(lì)信號(hào)的有效無(wú)線傳輸距離很短；另一方面，由于被測(cè)設(shè)備的震動(dòng)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致聲表面波的相位等發(fā)生變化，測(cè)溫的精度有所下降。
無(wú)線測(cè)溫傳感器組成
無(wú)線測(cè)溫傳感器由鋰電池、MCU、溫度傳感器、RF模塊四部分組成 ，采用全數(shù)字方式工作。它安裝在高電壓設(shè)備上，等電位測(cè)量設(shè)備溫度。無(wú)線測(cè)溫傳感器把溫度信號(hào)通過(guò)無(wú)線的方式傳送給無(wú)線匯聚終端，無(wú)線匯聚終端可以接收多個(gè)無(wú)線傳感器的數(shù)據(jù)，并通過(guò)有線通訊的方式，把全部溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)溫度預(yù)警系統(tǒng)。
無(wú)線測(cè)溫傳感器應(yīng)用
目前無(wú)線溫度傳感器主要應(yīng)用于大型糧倉(cāng)、藥品庫(kù)以及大型實(shí)驗(yàn)室，下面小編就來(lái)為大家具體介紹一下無(wú)線溫度傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域吧
由于糧食在存放過(guò)程中，會(huì)緩緩釋放熱量，這就導(dǎo)致糧食內(nèi)部溫度慢慢上升，假如不能及時(shí)了解內(nèi)層糧食的溫度變化，這將會(huì)帶來(lái)很大損失。如果此時(shí)用普通的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)溫，不但需要大量布線，而且安裝也會(huì)有很大的不方便。而采用無(wú)線溫度傳感器，就會(huì)省去這些麻煩，無(wú)線溫度傳感器完全可以省去大量的人力，也不必時(shí)時(shí)檢查，如果將其與通風(fēng)設(shè)備連接，在無(wú)線溫度傳感器感應(yīng)到溫度參數(shù)超出預(yù)先設(shè)定值的時(shí)候，便自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備，來(lái)進(jìn)行降溫。對(duì)于大規(guī)模的糧食倉(cāng)庫(kù)來(lái)說(shuō)，只需要很少的人手，就可以隨時(shí)檢查到倉(cāng)庫(kù)各個(gè)位置的溫度情況，大大節(jié)約了人力成本。
1.實(shí)驗(yàn)室
在一些高科技的實(shí)驗(yàn)室里面，不僅要求無(wú)塵環(huán)境，對(duì)于溫度的要求也非常精準(zhǔn)，如果使用傳統(tǒng)的溫度傳感器，同樣需要人力來(lái)進(jìn)行操作，往往也很難做到精確控制。而使用無(wú)線溫度傳感器，事先設(shè)定溫濕度范圍，自動(dòng)觸發(fā)制冷器以及通風(fēng)系統(tǒng)，就可以將溫濕度完美地控制在所需范圍之內(nèi)。
2.藥品庫(kù)
藥品庫(kù)的溫度我們也需要很好的掌握，因?yàn)樗幤芬坏囟冗^(guò)高就會(huì)容易變質(zhì)，如果變質(zhì)的藥品賣出去，這將危害人的身體健康。此時(shí)，如果采用人力進(jìn)行溫度調(diào)控的話，往往會(huì)造成不必要的資源浪費(fèi)。采用無(wú)線溫度傳感器，便可以針對(duì)不同要求的物品進(jìn)行溫濕度調(diào)控，無(wú)需消耗多少人力資源。