CN107246926B - 一种快速多通道温度传感器编码***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种快速多通道温度传感器编码方法，该编码***包括若干温度传感器、温度传感器总线和上位机，还包括一固定若干温度传感器的绝缘导热条，该绝缘导热条固定于一温差工装夹具上，温度传感器总线端口接无线传输采集板，无线传输采集板与上位机进行无线通讯。本发明通过利用导热条单端加热下热传导形成温度差的原理，对温度传感器按温度高低进行编码，解决了批量生产时总线PCBA上多路温度传感器不能编码的难题，效率非常高。也使1024路温度传感器组成的测温网络具备了实用性。

Description

一种快速多通道温度传感器编码***及方法
技术领域
本发明为一种快速多通道温度传感器编码方法，其可实现多达1024路的传感器快速编码功能，应用于柔性直流输电电容包，电动汽车电池等需要多通道测温场合。
背景技术
近年来，随着技术进步和国家政策支持，智能电网和新能源汽车发展迅速，相应的元器件功能需求也不断变化。应用于柔性直流输电的电容包开始采用寿命更长，性能更优的薄膜电容。大容量电容包一般由上百，甚至上千个电容芯子串并联组成。使用过程中，电容芯子温度一般相差不大，若其中某个电容芯子发热异常，应立即将该电容包从***中切除，否则会存在巨大的安全隐患。同样作为电动汽车关键器件的电池组，结构上也和上述电容包类似，且内部温度分部不均也会带来安全风险。因此开发一种结构简单的多通道测温***，对电容器内部芯子温度进行实时监测变得有必要。
考虑到应用场合一般需要上百路温度传感器，且使用环境电磁环境非常恶劣，故选用数字温度传感器DS18B20。该传感器具有体积小、抗干扰能力强等优点，且可采用单总线结构，实际应用中有效缩减了制作难度。我们需开发的温度监测***，支持最多1024路温度监测功能。硬件电路分为4个总线接口，每个总线接口上可并联256路传感器。软件界面上显示的每一路温度与实际物理位置应对应，才能做到有效监控的目的。就要求首先读取传感器唯一地址码，然后对每一路唯一地址码编码，并保存到硬件芯片中。如何一次性读取单条总线上的所有温度传感器地址，并进行快速编码，成为该监测***具备实用性的前提。
发明内容
本发明的目的是提出一种快速多通道温度传感器编码方法，以解决现有技术存在的问题。
本发明可通过以下技术方案予以实现：
一种快速多通道温度传感器编码方法，包括若干温度传感器、温度传感器总线和上位机，还包括一固定所述若干温度传感器的绝缘导热条，该绝缘导热条固定于一温差工装夹具上，所述温度传感器总线端口接无线传输采集板，无线传输采集板与上位机软件进行无线通讯。
其中， 所述无线传输采集板支持最多1024路温度采集。
其中，所述温度传感器总线采用软性PCB。
其中，所述上位机软件接收或发送数据采用无线GPRS传输模式。
本发明还提出通过以上编码***实现的编码方法，包括以下步骤：
1) 将所有传感器按最小单位分组，然后对每个最小单位传感器进行编码，待所有传感器编码完毕，将所有编码存入所述无线传输采集板；
2) 依次将最小单元里的传感器固定到所述绝缘导热条上；
3) 对所述绝缘导热条通过温差工装夹具上的恒温热源单端加热，从而在导热条的加热端和非加热端形成温度差；
4) 上位机软件读取最小单位传感器的唯一地址码对应的温度值；
5) 上位机软件由高到低对温度值进行排序，而这个次序反映了该最小单元里的各个温度传感器对应的物理位置，然后将温度值对应的物理位置写入该最小单元对应的编码列表中；
6)重复以上步骤2-5，从而使所有传感器都被编码对应。
通过本发明的编码***实现的编码方法实现了单总线多通道传感器的快速编码。现有的编码方法需要预先读取每个传感器地址码，再按顺序焊接到总线上，对单根总线编码需要5分钟，效率非常低，且只能按顺序进行人工焊接传感器，很容易出错。本发明的方法可对焊好传感器的总线PCBA软板编码，过程只需10秒，效率提高了30倍，具备了量产的条件。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的快速编码***结构图；
图2-1为本发明一实施例提供的导热条单端加热温度直线分布仿真图；
图2-2为本发明一实施例提供的导热条单端加热温度曲线分布仿真图；
图3为上位机软件界面；
图4为对1024路通道快速编码形成的编码文件界面。
其中：1，温度传感器；2，绝缘导热条；3，温差工装夹具；4，温度传感器总线；5，无线传输采集板；6，上位机。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种快速多通道温度传感器编码***， 包括若干温度传感器1、温度传感器总线4和上位机6，还包括一固定若干温度传感器的绝缘导热条2。该绝缘导热条2固定于一温差工装夹具3上，温度传感器总线4端口接无线传输采集板5，无线传输采集板5与上位机6进行无线通讯。
其中，无线传输采集板5支持最多1024路温度采集；温度传感器总线4采用软性PCB；上位机接收或发送数据采用无线GPRS传输模式。
本发明还提出通过以上编码***实现的编码方法，包括以下步骤：
1）将所有传感器按最小单位分组，然后对每个最小单位传感器进行编码，待所有传感器编码完毕，将所有编码存入无线传输采集板5；
2）依次将最小单元里的传感器固定到绝缘导热条2上；
3）对所述绝缘导热条通过温差工装夹具上的恒温热源单端加热，从而在导热条的加热端和非加热端形成温度差；
4）上位机软件读取最小单位传感器的唯一地址码对应的温度值；
5）上位机软件由高到低对温度值进行排序，而这个次序反映了该最小单元里的各个温度传感器对应的物理位置，然后将温度值对应的物理位置写入该最小单元对应的编码列表中；
6） 重复以上步骤2-5，从而使所有传感器都被编码对应。
图1为本实施例提供的快速编码***硬件图。绝缘导热条2放置于温差工装夹具3上进行单端加热。温度传感器总线4上多路传感器依次紧贴绝缘导热条2，总线4端口接无线传输采集板5，将多路温度数据上传。上位机6与无线传输采集板5之间通过GPRS信号进行参数设置和数据传输。
实际操作时，温差工装夹具需进行预热，使绝缘导热条温度达到基本稳定。图2-1,2-2分别为本发明一实施例提供的导热条单端加热温度直线分布和曲线分布仿真图，这里温度传感器的放置位置为关键点。通过仿真及实验验证，确定合理的安装位置，即可保证多个传感器采集的温度各不一样。硬件条件具备后，上位机依次读取传感器地址码，快速编码，即完成单根总线的快速编码（如图3所示）；更换总线后，重复如上操作，即在上位机软件的第二列显示新读取的温度，并进行编码。依此类推，可对1024路传感器进行编码。所有编码完成后，进行保存，即形成如图4所示的编码文件列表。将文件写入采集板存储器，即完成1024路传感器的编码工作，使上位机软件程序界面显示的温度与安装的物理位置对应起来。

Claims (4)

1.一种快速多通道温度传感器编码方法，其特征在于：该方法由编码***实现，该编码***包括若干温度传感器、温度传感器总线和上位机，还包括一固定所述若干温度传感器的绝缘导热条，该绝缘导热条固定于一温差工装夹具上，所述温度传感器总线端口接无线传输采集板，无线传输采集板与上位机进行无线通讯；
该编码方法包括以下步骤：
1) 将所有传感器按最小单位分组，然后对每个最小单位传感器进行编码，待所有传感器编码完毕，将所有编码存入所述无线传输采集板；
2) 依次将最小单元里的传感器固定到所述绝缘导热条上；
3) 对所述绝缘导热条通过温差工装夹具上的恒温热源单端加热，从而在导热条的加热端和非加热端形成温度差；
4) 上位机读取最小单位传感器的唯一地址码对应的温度值；
5) 上位机由高到低对温度值进行排序，而这个次序反映了该最小单元里的各个温度传感器对应的物理位置，然后将温度值对应的物理位置写入该最小单元对应的编码列表中；
6)重复以上步骤2-5，从而使所有传感器都被编码对应。
2.根据权利要求1所述的快速多通道温度传感器编码方法，其特征在于：所述无线传输采集板支持最多1024路温度采集。
3.根据权利要求1所述的快速多通道温度传感器编码方法，其特征在于：所述温度传感器总线采用软性PCB。
4.根据权利要求1所述的快速多通道温度传感器编码方法，其特征在于：所述上位机接收或发送数据采用无线GPRS传输模式。
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