ZigBee技术的工业无线温度变送器的设计和实现

嵌入式系统和无线通信技术的发展,为无线传感器网络的工业应用提供了技术支持。本文基于zigbee协议,以无线温度变送器的设计为实践背景,从硬件和软件两个方面介绍采用k型热电偶、cc2430嵌入式系统来研发无线变送器的方法,讨论无线传感器网络终端节点的组成结构、实施技术,分析其核心模块的设计和实现细节。

目录 设计总说明.............................................................1 1绪论..................................................................5 1.1课题背景和研究意义..............................................5 1.2zigbee技术的国内外研究现状及应用前景...........................5 1.2.1国外研究现状..............................................5 1.2.2国内研究现状..............................................6

本文采用满足jjf1260-2010《婴儿培养箱校准规范》要求的单总线高精度温度传感器,并提出自适应数据位解码方法,不受时钟频率漂移等因素影响,相比于采用中断法或查询法读取温度数据具有更强的适应性。本系统5个温度点校准均采用无线方式,仪器尺寸较小,操作简便,可更好地服务于现场校准工作,提高工作效率。

. . 基于zigbee的无线温度监测系统设计方案 传统的温度监测系统大多采用人工测量或在测量点与监控室之间铺设电缆 的有线方式，不仅耗费人力，而且具有布线不易、维护困难等缺点，对于监测范 围广或环境恶劣的地方往往显得无能为力。无线传感器网络(wirelesssensor network，wsn)作为一种新兴的信息获取和处理技术，由部署在监测区域内大 量传感器组成，通过无线通信方式形成一个多跳自组织的网络系统，可实时监测、 感知和采集网络覆盖区域内的各种环境或监测对象的信息，并将其发送至终端用 户。其具有抗毁性强、监测精度高、覆盖区域大等特点，通常运行在人无法接近 的恶劣甚至危险的远程环境中，在军事应用、远程监控、环境监测、智能家庭网 络、抢险救灾等领域有着广阔的应用前景和发展潜力。 托普物联网因为zigbee技术以低功耗、低成本为目标为无线传感器网络提 供了新

E+H温度变送器(Endress+Hauser)温度变送器

? 无锡布里渊电子科技有限公司 lora-zigbee-6lowpan 无线温度传感器说明书 +(生产中心)无锡市金山北工业园金山四支路11号 +(研发中心)无锡市高浪东路999号(网络研发楼)b401 +服务热线：0510-68773577 +手机：18018397983 +e-mail：bly@buliyuan.com +qq咨询：425402979 无锡布里渊电子科技有限公司无线温度传感器说明书 1 1、概述： 1.1：产品简介： 此款无线温度传感器，是集温度采集与传输于一体的智能无线产品，能够精 确测量温度。温度测量部分采用bly特殊定制专业的电阻式传感器，外加传感器 专用金属防护罩，保证了测量数据的可靠性与稳定性。信号传输方式可选择，支 持433m/2.4g多种频段，传输协议可选择，支持lora,zigbee,

针对电力部门配电柜测温环境的特殊性,结合无线发射技术,研制开发了无线温度传感器。首先根据设计要求和产品特点,介绍了产品的整体设计方案,其中包括测温电路和温度信息处理电路。然后在硬件设计部分,重点介绍了器件型号的选择;而在软件设计部分,则着重分析了软件解码的方法,强调了一些关键问题并给出一些代码示例。最后通过板级的在线仿真调试,其现有功能已经基本满足设计开发要求。另外,该传感器价格便宜、精度高、体积小且可以远距离发送数据。如果对该无线温度传感器再做些扩展,将会有更广阔的应用市场。

介绍了无线温度传感器的组成及工作原理,详细阐述了无线温度传感器的整体设计方案,并重点对无线温度传感器系统硬件与软件的设计进行了分析探讨。

温度变送器说明

项目号：2011-117一体化温度变送器数据表 文件号：控-4266/数据表1 文件编号： 设计阶段：施工图 日期：2013.03.30 中油辽河 工程有限公司 设计证书编号a121001544a221001541 勘察证书编号060002-kj 兴三联合站工程 原油脱水及原油稳定仪表部分 第1页共9页0版 位号tt-1101tt-1102tt-1103tt-1104 用途 单井进站来油管线温 度检测 兴14站来油管线温度 检测 兴58计量站来油管线 温度检测 兴60计量站来含水油 管线温度检测 p&id号 管道编号/设备编号 管道/设备压力等级mpa1.61.61.61.6 管道规格（mm)/材质159/149/20#108/100/20#159/149/20#273/259/20# 操作条

温度变送器

温度变送器的结构及功能 *将被测环境温度隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流 电流； *低功耗、可靠性高； *优良的抗干扰能力； *拔插端子接口、标准导轨（35mm）安装； *体积小、外型尺寸（mm）：95（l）×37（w）×32（h）； 温度变送器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要 用于工业过程温度参数的测量和控制。 带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是 热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于 工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称 为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。 变送器如果由两个用来测量温差的传感器组成，输出信号与温差之间有一给 定的连续函数关系。故称为温度变送器。 变送器输出信号与温度变量之间有一

本系统是基于c8051f350单片机的简易温度变送器,采用其内部24位adc实现模/数转换,将温度传感器pt100对应的电阻值转换成数字信号,进一步利用线性关系计算出温度值,并通过max485芯片进行通信以显示阻值和温度值,最后经d/a和v/i变换,将温度测量值转化为4~20ma的电信号输出。本系统实现了集成度高、功耗低的设计理念,达到了高精度的性能指标。

本文首先分析了开发profibuspa设备的难度，再提出了如何使用profibuspa开发工具包来设计温度变送器，最后阐述了温度变送器的实现方法以及使用开发工具包所带来的便利。

分析了一般温度变送器的工作原理与不足,提出一种基于fpga的智能温度变送器的设计。详细介绍了系统的硬件设计和各模块的fpga实现及仿真方法,并结合matlab,给出来fir滤波器的仿真结果。整个设计以altera公司可编程逻辑芯片ep1c系列芯片为核心,具有体积小、功耗低、集成度高的特点,有一定的实用价值及应用前景。

导轨式温度变送器 ■概述： sld导轨式温度变送器是一种廉价精巧的24vcd供电、二线 或三线制输出的变送器。产品采用集成电路，将热电阻或热 电偶的信号放大并转换成4-20ma（国际标准二线制）电流信号 或0-5v、0-10v（非标三线制）电压信号输出。该系列产品已广 泛应用于工业控制各领域。 ■工作原理： 温度传感器受温度影响产生电阻或电势效应，经转换产生一个电压信号。此信 号经仪用运放放大后送出与量程相对应的4-20ma电流信号或0-5v、0-10v电压信号。 ■技术参数： ◆热电阻测量范围：pt100：-100~600℃；cu50：-50~50℃，可输出4~20ma，0~5v， 0~10v◆热电偶测量范围：0~1300℃，可输出4~20ma等信号 ◆测量精度：热电阻：?.2%,?.3%热电偶：1%冷

重庆键英液压机电有限公司|地址：重庆市珞璜工业园b区 电话：023-85558314（技术）023-68064440（销售）网页：http://www.***.***/ 1 1重庆键英液压机电有限公司防爆系列产品 gwd120矿用隔爆型温度变送器 防爆合格证编号：320110065安标证编号：maf110285防爆标志：exdⅰ 一、产品特点 1)隔爆性能优越 2)一体化结构，隔爆外壳内安装了放大和线性化处理的变送模块 3)抗干扰能力强，适合恶劣环境使用 4)可连续检测-20～+120℃温度，精度高，线性度好 5)二线制4-20ma电流信号输出，重复性和稳定性好 二、用途 该产品主要用于煤矿井下，对井下的防爆液压控制系统的油温进行连续测定，输出模拟 信号，以保

hart协议是由模拟系统向数字系统转变过程中唯一向后兼容的智能仪表解决方案,它在兼顾现场总线好处的同时,保留对现有4~20ma系统的兼容性。从hart协议智能温度变送器的功能和协议出发,分析了hart协议智能温度变送器的特点,设计了hart协议智能温度变送器实用电路,指出了硬件设计中应考虑到的问题。

设计了基于数字式温度传感器ds1620和单片机at89c2051的温度变送器,介绍了变送器的工作原理和软件流程。变送器与pc机之间的数据传输采用了具有crc校验功能的串行通行协议,保证了数据传送的可靠性。温度变送器电路结构简单,软件编程方便,具有可靠性高,受工作环境影响小等优点。

提出了一种基于profibus-pa的多通道温度变送器的硬件设计方案.分别阐述了该方案中信号采集、arm处理平台、系统电源、通信系统4个部分的设计原理与选型思路.此设计支持profibus-pa通信协议,利用单协议栈实现多通道温度测量,同时提供数据的高速、可靠传输,实现了由profibus-pa总线供电,以应用于具有本质安全防护要求的场合.

1/5 1、热电阻的工作原理： 热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的 特征来测量温度的。 公式：rt=r*(1+ε*δt) ●rt：热电阻在温度t环境内的电阻值； ●r：热电阻在0℃环境内的电阻值； ●ε：热电阻的电阻温度系数； ●δt：温度差t-0℃; 注：pt100其ε为0.00385; 2、温度变送器工作原理 工作原理： 温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测温元件输出 信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、v/i 转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～ 20ma电流信号输出。 2/5 3、rosemount3144温度变送器的基本参数： keyspecifications digitalaccuracy+0.10°c(+0

德信诚培训网 更多免费资料下载请进：http://www.***.***好好学习社区 温度变送器校验规程 1计量特性 1.1准确度等级：0.5级 1.2输入信号：电阻、直流毫伏。 1.3输出信号：4～20madc或1～5vdc。 2校准条件 2.1环境温度：0～50℃。相对湿度：<85%。 2.2可选择的标准器及配套设备如下： a.直流电阻箱:准确度等级0.02级； b.数字多用表或校验仪:准确度等级不低于0.1级； c.直流电位差计0.05级， d.电源箱24vdc。 3校准项目和校准方法 3.1校准项目：测量误差。 3.2校准方法 a.准备工作 a1.设备配置与连接：热电阻温度变送器按图1接线，热电偶温度变送器按图 2接线。 输出4－20madc 输出1-5vd