專利名稱：一種基于ieee802.15.4的工業(yè)無線紅外測溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種測試裝置，特別涉及一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀。
背景技術(shù)：
紅外測溫技術(shù)在エ業(yè)生產(chǎn)過程中，在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來，非接觸紅外測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強(qiáng)，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴(kuò)大，市場占有率逐年增長。比起接觸式測溫方法，紅外測溫有著響應(yīng)時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的紅外測溫裝置為兩線制和四線制方式傳輸數(shù)據(jù)，安裝使用傳統(tǒng)紅外測溫裝置吋，必須鋪設(shè)電纜，這樣不僅材料成本和人工成本高，而且電纜鋪設(shè)和維護(hù)相當(dāng)麻煩，必須重新挖開電纜溝鋪設(shè)電纜。無線紅外測溫儀的研發(fā)和使用能極大的改變這些現(xiàn)狀和苦難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對紅外測溫裝置安裝費(fèi)時費(fèi)料的問題，提出了一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，將電磁波作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，避免了有線系統(tǒng)在安裝成本高和維護(hù)成本高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分，信號采集電路對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊，無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出，供電部分為各個電路提供工作電源。所述信號采集電路選用紅外溫度計(jì)，紅外溫度計(jì)采集エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號，采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)內(nèi)的測量電路，將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。所述無線通訊模塊采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊，包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分，在無線射頻電路包括MCU芯片和射頻發(fā)射電路，MCU芯片接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號，并進(jìn)行校準(zhǔn)處理后將處理后的信號打包，傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng)由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，與現(xiàn)有紅外測溫儀相比，具有可利用電池供電，使用方便、靈活性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀原理框圖；圖2為本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀信號處理流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示基于IEEE802. 15. 4無線通訊技術(shù)的無線紅外測溫儀，包括紅外溫度計(jì)
I、無線通訊模塊2和供電部分3，無線通訊模塊2包括信號處理電路和無線射頻電路，紅外溫度計(jì)I信號送入無線模塊2的信號處理電路處理后通過無線射頻電路將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，供電部分為紅外溫度計(jì)I和無線模塊2提供工作電源。如圖2所示基于IEEE802. 15. 4無線測溫儀信號處理流程為紅外溫度計(jì)I實(shí)現(xiàn)對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號的采集；采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)I的測量電路，將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號從輸出端輸出，紅外溫度計(jì)I的輸出端與無線模塊2的信號輸入端已有線的方式連接，無線模塊2接收4-20mA模擬信號，并通過信號處理電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過SPI總線接入無線模塊2的MCU，通過MCU對數(shù)據(jù)校準(zhǔn)處理后，通過UART接ロ傳輸至射頻芯片，射頻芯片將接收的數(shù)字信號，再通過射頻輸入/輸出電路，經(jīng)由 天線將信號發(fā)射出去。供電部分3分別給紅外溫度計(jì)I、無線模塊2提供所需電源，供電部分采用電池供電。紅外溫度計(jì)I測量部分在利用紅外溫度計(jì)測量エ業(yè)現(xiàn)場目標(biāo)溫度，先確定被測目標(biāo)尺寸，被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好，確定好距離系數(shù)，井根據(jù)被測材料確定波長范圍同時確定響應(yīng)時間。經(jīng)過以上參數(shù)的整定過的紅外溫度計(jì)，可以比較準(zhǔn)確的測量到被測目標(biāo)的溫度，并通過處理電路將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。無線部分采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊，包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分，在射頻處理電路中包含ー顆MCU，該MCU負(fù)責(zé)接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號，并進(jìn)行校準(zhǔn)處理，還同時將處理后的信號打包，傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng) 由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)基站可以通過無線網(wǎng)絡(luò)尋找到該無線紅外溫度計(jì)，并讀取寄存器內(nèi)的溫度測量值。
權(quán)利要求1.一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，其特征在于，包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分，信號采集電路對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊，無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出，供電部分為各個電路提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于IEEE802.15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，其特征在于，所述信號采集電路選用紅外溫度計(jì)，紅外溫度計(jì)采集エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號，采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)內(nèi)的測量電路，將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于IEEE802.15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀，其特征在于，所述無線通訊模塊采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊，包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分，在無線射頻電路包括MCU芯片和射頻發(fā)射電路，MCU芯片接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號，并進(jìn)行校準(zhǔn)處理后將處理后的信號打包，傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng)由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于IEEE802.15.4的工業(yè)無線紅外測溫儀，包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分，信號采集電路對工業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊，無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出，供電部分為各個電路提供工作電源。與現(xiàn)有紅外測溫儀相比，具有可利用電池供電，使用方便、靈活性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01J5/00GK202433093SQ20112053515
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者瞿清, 蔣曄, 錢剛, 高瑋寅 申請人:上海工業(yè)自動化儀表研究院, 上海西派埃自動化技術(shù)工程有限公司