無(wú)線遙測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)使用簡(jiǎn)單方便,極大地節(jié)約了測(cè)試中由于反復(fù)布設(shè)有線數(shù)據(jù)采集設(shè)備而消耗的人力和物力,廣泛應(yīng)用于振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)采集和工業(yè)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,由電源模塊、采集處理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊組成,內(nèi)置加速度傳感器,封裝在PPS塑料外殼內(nèi)。 無(wú)線遙測(cè)傳感器每個(gè)節(jié)點(diǎn)的zui高采樣率可設(shè)置為4KHz,每個(gè)通道均設(shè)有抗混疊低通濾波器。采集的數(shù)據(jù)既可以實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸至計(jì)算機(jī),也可以存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)置的2M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi),保證了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。節(jié)點(diǎn)的空中傳輸速率可以達(dá)到250Kbps,有效室外通訊距離可達(dá)300m。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有專門的電源管理軟硬件,在實(shí)時(shí)不間斷傳輸情況下,節(jié)點(diǎn)功耗僅30mA,使用內(nèi)置的可充電電池,可連續(xù)測(cè)量12小時(shí)。 近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的成熟,無(wú)線傳感器遙測(cè)系統(tǒng)呈現(xiàn)出其巨大的*性。遙測(cè)系統(tǒng)在于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的溫度等參數(shù)測(cè)量,以解決被測(cè)地點(diǎn)與儀表室或控制室距離較遠(yuǎn),或被測(cè)參數(shù)地點(diǎn)有害人身安全的問(wèn)題[1-2]。例如,在大型水壩的應(yīng)力測(cè)量、煉鐵高爐爐壁的溫度測(cè)量、大型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)測(cè)量及核反應(yīng)區(qū)有關(guān)參數(shù)測(cè)量等領(lǐng)域需要進(jìn)行參數(shù)遙測(cè)。 遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)姆绞胶芏啵缟漕l、紅外線等無(wú)線傳輸及電纜、光纖有線傳輸?shù)?。采用電纜作信息傳輸是zui簡(jiǎn)單的方式,但信息在傳輸過(guò)程中有較大的損耗,抗干擾性能差,重量大;采用光纖傳輸成本太高,不易維護(hù);采用紅外線傳輸時(shí),則受氣候影響較大,而且距離較遠(yuǎn)時(shí),需要較大的發(fā)射功率[3]。本系統(tǒng)利用基于射頻芯片CC2420和單片機(jī)AT89S53為核心的無(wú)線傳感器硬件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)傳輸精度高、抗干擾能力強(qiáng)的新型遙測(cè)系統(tǒng),本系統(tǒng)主要用于有強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾且不便于近距離測(cè)量的場(chǎng)合。本文以遙測(cè)溫度為例來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)思想。 系統(tǒng)主要有四部分組成:數(shù)據(jù)采集部分;數(shù)據(jù)處理部分;無(wú)線通信部分;接收顯示部分。其中數(shù)據(jù)采集部分由傳感器、信號(hào)調(diào)整電路、光電隔離及A/D轉(zhuǎn)換組成。接收顯示電路部分由解碼器、七段碼譯碼器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)碼顯示電路等組成。發(fā)送電路中采用了編碼器,在接收電路中相應(yīng)增加了解碼器,從而有效控制了由無(wú)線信道噪聲或干擾造成的差錯(cuò),同時(shí)也擴(kuò)展了射頻電路發(fā)送數(shù)據(jù)的容量。系統(tǒng)設(shè)計(jì)所選用的器件都具有較強(qiáng)的抗干擾能力,能夠適用于有強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的工業(yè)場(chǎng)合。 溫度變送器可對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括對(duì)測(cè)量信號(hào)的調(diào)理(如濾波、放大等)、數(shù)據(jù)顯示、自動(dòng)校正和自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?。它能把傳感器檢測(cè)的電信號(hào)變成4~20mA的直流信號(hào)。信號(hào)調(diào)整電路負(fù)責(zé)把溫度傳感器的4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),zui簡(jiǎn)單的方法是在輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻,但這樣的電壓零點(diǎn)信號(hào)不是0V,所以一般采用I/V轉(zhuǎn)換器,本系統(tǒng)采用了RCV420變換器。 |