無線工業液位變送器的制造方法
【專利說明】無線工業液位變送器
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及無線變送器技術領域，特別涉及一種無線工業液位變送器。
【背景技術】
[0003]工業無線網絡技術是繼現場總線之后的又一個熱點技術，是降低自動化成本、提高自動化系統應用范圍的最有潛力的技術。將無線網絡技術引入并應用在工業現場，解決了工業現場布線困難、安裝維護成本高等問題，在一些特殊環境下有效地彌補了有線網絡的不足，進一步完善了工業控制網絡的通信性能。傳統的工業無線網絡節點采用一次電池供電，一次電池因能量有限而不能滿足工業無線網絡節點長期工作的需要，因而需要定期更換。而在實際應用中，工業無線網絡節點具有數量多、分布區域廣、部署環境復雜等特點，對于人員不能直接到達的某些區域(如戰場、動物群體、材料內部等)，一次電池不可能經常更換。因此，收集自然環境中的能量并轉換為電能，實現工業無線網絡節點的自供電，成為目前的研宄熱點之一。
[0004]圖1是現有的一種無線液位變送器的結構示意圖，所述無線液位變送器包括液位傳感器11、數據處理裝置12、無線通信裝置13、太陽能板14、穩壓電路15以及充電電池16。具體地，所述液位傳感器11適于將被測環境的液位轉換為模擬電壓信號；所述數據處理裝置12適于將所述模擬電壓信號轉換為適于無線傳輸的無線數據；所述無線通信裝置13適于將所述無線數據傳輸至遠處的監控中心；所述太陽能板14適于將太陽能轉換為電能；所述穩壓電路15適于對所述太陽能板14輸出的電壓進行穩壓處理以獲得穩定電壓；所述充電電池16適于接受所述穩定電壓的充電，并向所述液位傳感器11、所述數據處理裝置12以及所述無線通信裝置13供電。
[0005]在太陽能不足、充電和放電同時進行的情況下，所述充電電池16提供的電壓非常不穩，電壓變化幅度很大，難以保證所述液位傳感器11、所述數據處理裝置12以及所述無線通信裝置13的正常工作。并且，所述充電電池16的充電次數有限，頻繁的充放電導致所述充電電池16的使用壽命縮短。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的是無線液位變送器供電電壓不穩、供電不持久的問題。
[0007]為解決上述問題，本發明提供一種無線工業液位變送器，包括液位傳感器、數據處理裝置以及無線通信裝置，還包括:太陽能板、穩壓電路、充電電池、干電池以及控制電路；所述太陽能板適于將太陽能轉換為電能；所述穩壓電路與所述太陽能板連接，適于對所述太陽能板輸出的電壓進行穩壓處理以獲得穩定電壓；所述充電電池與所述穩壓電路連接，適于接受所述穩定電壓的充電；所述控制電路與所述充電電池和所述干電池連接，適于在所述充電電池的輸出電壓低于基準電壓時控制所述干電池向所述液位傳感器、所述數據處理裝置以及所述無線通信裝置供電，在所述充電電池的輸出電壓不低于基準電壓時控制所述充電電池向所述液位傳感器、所述數據處理裝置以及所述無線通信裝置供電。
[0008]通過設置所述控制電路，控制所述充電電池和所述干電池輪流向所述液位傳感器、所述數據處理裝置以及所述無線通信裝置供電，避免在太陽能不足、所述充電電池的輸出電壓較低時所述充電電池在充電的同時進行放電，從而延長所述充電電池的使用壽命，并由所述干電池提供穩定的電壓。
[0009]可選的，所述充電電池為鋰電池。
[0010]可選的，所述基準電壓低于所述充電電池的充電電壓。
[0011]可選的，所述控制電路包括:電壓比較器、第一開關以及第二開關；
所述電壓比較器適于在所述充電電池的輸出電壓低于基準電壓時產生第一控制信號，在所述充電電池的輸出電壓不低于基準電壓時產生第二控制信號；
所述第一開關的一端適于接收所述充電電池的輸出電壓，所述第一開關的另一端連接所述第二開關的一端、所述液位傳感器的電源端、所述數據處理裝置的電源端以及所述無線通信裝置的電源端，所述第一開關的控制端連接所述第二開關的控制端并適于接收所述第一控制信號或者所述第二控制信號，所述第二開關的另一端適于接收所述干電池的輸出電壓；
所述第一控制信號控制所述第一開關截止、控制所述第二開關導通，所述第二控制信號控制所述第一開關導通、控制所述第二開關截止。
[0012]可選的，所述第一開關包括:第一 NMOS管、第一 PMOS管以及第一反相器；
所述第一 NMOS管的漏極連接所述第一 PMOS管的源極并作為所述第一開關的一端，所述第一 NMOS管的源極連接所述第一 PMOS管的漏極并作為所述第一開關的另一端，所述第一NMOS管的柵極連接所述第一反相器的輸入端并作為所述第一開關的控制端，所述第一反相器的輸出端連接所述第一 PMOS管的柵極。
[0013]可選的，所述第二開關包括:第二 NMOS管、第二 PMOS管以及第二反相器；
所述第二 PMOS管的漏極連接所述第二 NMOS管的源極并作為所述第二開關的一端，所述第二 PMOS管的源極連接所述第二 NMOS管的漏極并作為所述第二開關的另一端，所述第二PMOS管的柵極連接所述第二反相器的輸入端并作為所述第二開關的控制端，所述第二反相器的輸出端連接所述第二 NMOS管的柵極。
[0014]可選的，所述無線通信裝置為ZigBee收發裝置、WIFI收發裝置、藍牙收發裝置或者2.4G收發裝置。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
本發明提供的無線工業液位變送器，不僅由太陽能充電的充電電池進行供電，還設置了干電池供電。在太陽能不足、充電電池的輸出電壓較低時，由干電池進行供電，避免充電電池在充電的同時進行放電，從而延長充電電池的使用壽命，保證液位傳感器、數據處理裝置以及無線通信裝置的供電電壓穩定。
【附圖說明】
[0016]圖1是現有的一種無線液位變送器的結構示意圖；
圖2是本發明實施例的無線工業液位變送器的結構示意圖； 圖3是本發明實施例的控制電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0018]圖2是本發明實施例的無線工業液位變送器的結構示意圖，所述無線工業液位變送器包括液位傳感器21、數據處理裝置22、無線通信裝置23、太陽能板24、穩壓電路25、充電電池26、干電池27以及控制電路28。
[0019]具體地，所述液位傳感器21適于將被測環境的液位轉換為模擬電壓信號，所述數據處理裝置22適于將所述模擬電壓信號轉換為適于無線傳輸的無線數據，所述無線通信裝置23適于將所述無線數據傳輸至遠處的監控中心。根據所設置的無線通信方式，所述無線通信裝置23可以為ZigBee收發裝置、WIFI收發裝置、藍牙收發裝置或者2.4G收發裝置等，本發明對此不作限定。需要說明的是，所述液位傳感器21、所述數據處理裝置22以及所述無線通信裝置23均采用現有的結構，本發明對此不作過多說明。
[0020]所述太陽能板14適于將太陽能轉換為電能。由于所述太陽能板14產生的電流與光線強弱有關，所述太陽能板14輸出的電壓不穩定，因而設置與所述太陽能板14連接的穩壓電路15對所述太陽能板14輸出的電壓進行穩壓處理以獲得穩定電壓。所述充電電池26與所述穩壓電路25連接，適于接受所述穩定電壓的充電。在本實施例中，所述充電電池26為鋰電池。
[0021]所述控制電路2