CN108692824A - 一种无源无线声表面波温度传感器 - Google Patents

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胡建学
朱岳洲
高海芳
夏前亮
卢明达
邵赛艳
杨鑫垚
张新俊
程胜军
吴飞
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    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
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Abstract

本发明提供一种无源无线声表面波温度传感器，包括：固定在被测物体上的导热板，该导热板上安装电路板，该电路板上安装有声表面波温度传感器芯片、电感，天线和外壳；该声表面波温度传感器芯片两端各连接一个电感，从而提高了传感器的Q值。本发明具有体积小、重量轻、结构工艺性好，能在强磁场、强辐射、高温、高湿、粉尘等恶劣的环境中工作。适合于高压开关柜、变压器、高压电缆、电机等高压电气设备的温度监控。

Description

一种无源无线声表面波温度传感器
技术领域
本发明涉及温度传感器领域，特别涉及一种采用声表面波温度传感器芯片的无源无线温度传感器。
背景技术
电力设备中的高压开关柜在长期运行过程中，其内部的断路器与连接插头等部位会因制造、运输、安装不良及老化引起接触电阻过大而发热，如果这些发热部位的温度无法监测，得不到及时检修，则最终会导致烧毁开关柜的火灾事故发生。因此实现温度在线实时监测成为保证高压开关柜安全运行的重要手段。
传统的测温***如红外、光纤、有源无线等在安全性、稳定性、实时性等方面存在一定的技术缺陷，故障率高，不能满足使用要求。因此，基于声表面波传感器的无源无线测温逐渐成为高压开关柜的主流测温方式。
现有的声表面波温度传感器电路只在天线与声表面波温度传感器芯片之间连接一电感到地，其输出的电磁波形较差，无法满足高精度测量的需要。
发明内容
本发明提供了一种无源无线声表面波温度传感器，旨在解决传统测温***无法满足高精度测量需要的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无源无线声表面波温度传感器，包括：固定在被测物体上的导热板，该导热板上安装电路板，该电路板上安装有声表面波温度传感器芯片、电感，天线和外壳；该声表面波温度传感器芯片两端各连接一个电感，从而提高了传感器的Q值。
作为优选，所述导热板为金属导热板。
作为优选，所述导热板一端是安装插槽，另一端设有多个定位孔。
作为优选，所述声表面波温度传感器芯片、电感以及天线焊接在电路板上；所述电路板上设有多个与导热板定位孔相对应的定位孔。
作为优选，所述外壳为耐高温阻燃工程塑料外壳，所述外壳朝向电路板方向设有紧固件，通过紧固件和定位孔将外壳与电路板紧固在一起。
作为优选，所述天线为弹簧天线。
本发明采用的技术方案是通过导热板传导被测物体的温度，声表面波温度传感器芯片用来感知被测物体的温度，通过弹簧天线捕捉电磁波作为工作能量，同时返回携带温度信息的电磁波，而通过上述方式制成温度传感器，解决了传统的温度传感器不能同时拥有无源、无线的特性。
本发明的优点在于：在声表面波温度传感器芯片另一端连接一电感到地，与传统型的传感器相比，改善了芯片的匹配，而且使芯片内部电极都连接至高压端，从而起到保护作用。
本发明具有体积小、重量轻、结构工艺性好，能在强磁场、强辐射、高温、高湿、粉尘等恶劣的环境中工作。适合于高压开关柜、变压器、高压电缆、电机等高压电气设备的温度监控。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为外壳结构示意图；
图3为电路板安装结构示意图；
图4为本发明声表面波温度传感器原理框图；
图5为传统型声表面波温度传感器原理框图。
具体实施方式
下面结合图1至图5具体说明本发明，一种无源无线声表面波温度传感器，包括一固定于被测物体上的导热板1，导热板一端是安装插槽8，另一端装有一电路板2，该电路板上焊接有用来检测被测物体温度的声表面波温度传感器芯片3、电感9、天线4，所述电路板2上罩设有防护外壳5；所述导热板为金属导热板。
其中，所述电感9数目为2个，分别与声表面波温度传感器芯片3的两端信号脚并连，
电路板上四个角部区域设有4个定位孔7，对应其电路板上的四个定位孔，导热板上也设有4个相对应的定位孔。
所述外壳为耐高温材料，上有4个定位销6，该4个定位销与电路板4个定位孔对应；这样，就可以通过该定位销6，电路板上的定位孔7，导热板上的定位孔将外壳与电路板，导热板一起紧固。
该金属导热板采用导热系数高、膨胀系数低的材料制成，当被测物体变化时，金属导热板能快速传递热量。
通过上述方式将金属导热板、电路板、声表面波温度传感器芯片、电感、天线、外壳整合在一起制成温度传感器，解决了传统温度传感器不能同时拥有无源、无线的特性，同时满足高精度温度测量的需求。
本发明具有体积小、重量轻、结构工艺性好，适合于高压开关柜、变压器、高压电缆、电机等高压电气设备的温度监控。

Claims (6)

1.一种无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：该温度传感器包括固定于被测物体上的导热板，该导热板上装有电路板，所述电路板上安装有声表面波温度传感器芯片、电感、天线和外壳，所述声表面波温度传感器芯片两端各连接一个电感；所述外壳罩设在电路板上。
2.根据权利要求书1所述的无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：所述导热板为金属导热板。
3.根据权利要求书2所述的无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：所述导热板一端是安装插槽，另一端设有多个定位孔。
4.根据权利要求书3所述的无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：所述声表面波温度传感器芯片、电感以及天线焊接在电路板上；所述电路板上设有多个与导热板定位孔相对应的定位孔。
5.根据权利要求书3所述的无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：所述外壳为耐高温阻燃工程塑料外壳，所述外壳朝向电路板方向设有紧固件，通过紧固件和定位孔将外壳与电路板紧固在一起。
6.根据权利要求书1-5任意一项所述的无源无线声表面波温度传感器，其特征在于：所述天线为弹簧天线。
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