應(yīng)用于變電站的自取能無線測溫傳感器節(jié)點的研究.pdf

1、自取能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了傳感器技術(shù)、自取能和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。自取能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，信息采集，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控方面有廣泛應(yīng)用。相比于有線傳感器網(wǎng)絡(luò)，自取能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)更加安裝方便，成本也相對較低，維護也更加方便，能夠適應(yīng)復(fù)雜安裝情況，是下一代傳感器網(wǎng)絡(luò)的重點發(fā)展方向。
　　本論文的主題是關(guān)于自取能無線測溫傳感器節(jié)點的設(shè)計，采用了自取能技術(shù)和占空比工作模式，拜托了對電池的依賴。本文首先分析了傳感器節(jié)點在整個傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作

2、用，明確了傳感器節(jié)點需要實現(xiàn)的功能，它從變電站環(huán)境中采集能量，每一分鐘測量一次環(huán)境溫度，并且把數(shù)據(jù)無線上傳。結(jié)構(gòu)上看，它由能量采集器，電源管理模塊，定時器模塊，測溫發(fā)射模塊四個模塊組成。
　　關(guān)于能量采集器，根據(jù)變電站現(xiàn)場對可能的能量來源的考察，結(jié)合實驗室的實驗結(jié)果，最終確定了磁場取能的方案，并且完成了磁場能量采集器的制作。接下來，設(shè)計了針對自取能的升壓模塊，芯片采用了電荷泵的結(jié)構(gòu)，它能夠把0.9V的輸入電壓抬高到2.3V，用它來

3、作為傳感器的電源管理模塊，把來自能量采集器的輸入電壓抬高，并且對存儲能量的超級電容充電。因為自取能的輸出功率比較低，所以傳感器節(jié)點電路也做了相應(yīng)的優(yōu)化，傳感器節(jié)點工作在占空比模式，周期設(shè)置為64秒，每個周期給出一個15ms的電源脈沖，這個間歇性的電源提供給測溫模塊。傳感器節(jié)點實現(xiàn)主要功能的是無線測溫模塊，無線發(fā)射參數(shù)設(shè)置為載波433MHz，調(diào)制方式FSK。整個傳感器節(jié)點經(jīng)過測試，能夠從實驗室模擬的變電站環(huán)境中采集到能量并且測量溫度信息，