[实用新型]车载货物温湿度与震动数据采集的复合集成终端探测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及温湿度及加速度传感器的技术领域，具体涉及一种车载货物温湿度与震动数据采集的复合集成终端探测传感器。

背景技术

当前使用的温湿度传感器包含温度传感器和湿度传感器两种传感器，均为独立探测，温度传感器中热敏电阻类温度传感器是用半导体材料制作而成，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器，也是中低温区最常见的一种温度检测器，具有高精度，性能稳定好的特点。其主要缺点在于大电流会造成自热。由于热敏电阻是一种电阻性器件，任何电流源都会在其上因功率而造成发热。因此要使用小的电流源。如果热敏电阻暴露在高热或者恶劣环境中，将导致永久性的损坏。在车载封闭货仓内，极容易引起火灾。

湿度传感器中湿敏电容湿度传感器一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，但是如果延长传感器单体，或传感器发生剧烈震动时，就会造成电容值的变化，令探测结果出现偏差。

现有压阻式加速度传感器制造工艺是基于MEMS硅微加工技术，原理是检测运动物体的瞬时加速度，将所测加速度信号经变换反馈给运动的动力机械，产生阻尼效应，解决运动物体的振荡，保证控制系统高精度的动态特性要求。压阻式加速度传感器具有频率响应特性好、测量方法易行、线性度好等优点，其缺点受温度的影响较大，对检知的结果一般都需要进行温度补偿。

基于上述原因，货物运输途中，车载货物需要温湿度控制及震感探测时，当前需要将三种探测器布置在车厢货舱内，为确保探测准确性，货舱空间探测传感器安放位置有限，安装3个探测器经常造成探测交叉影响，不适用于车载货物使用，将三种探测感知器集成处理，为车载探测传感设备发展提供思路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种车载货物温湿度与震动数据采集的复合集成终端探测传感器，本实用新型涉及多种探测传感器的复合结构，该复合终端探测传感器集成了温湿度及震感多种传感器的优点，并在复合结构的基础上规避了单一传感器的缺点，增加了传感器的生命周期。

本实用新型采用的技术方案为：一种车载货物温湿度与震动数据采集的复合集成终端探测传感器，包括中央数据处理集成模块、数据集成探测模块和数据传输模块；数据集成探测模块为束状数据采集模块，将货仓内单元区域的温湿度、震感即时数据采集输入中央数据处理集成模块；中央数据处理集成模块将三种数据信息进行压缩打包，分为具有预设传输点的视频压缩包，通过无线网络发送到车载数据发射器内；通过数据传输模块，将车载数据发射器内的数据包上传到云端，数据传输模块并与因特网链接，完成一次数据传输工作。

其中，中央处理集成模块采用CC2530芯片，数据集成探测模块采用复合传感器，该复合传感器包括SHT75芯片温湿度传感器和MMA7260芯片加速度传感器，中央处理集成模块通过CC2530芯片与该复合传感器相连，采集并存储复合传感器的测量数据，并通过RS485总线来实现PC上位机与通信电平转换模块、通信电平转换模块与CC2530芯片半双工串行通信。

其中，中央处理集成模块采用S3C2440A作为微控制器，S3C2440A采用ARM920T内核，提供了一套完整的通用系统外设，有130个多功能输入/输出端口，直接利用S3C2440A的通用I/O口来模拟通信时序控制SHT15，中央数据处理集成模块规格如下：100mm×45mm×25mm。

其中，数据传输模块采用3G网络为数据传输网络。

本实用新型的优点和积极效果：

1、本实用新型采用基于ZigBee技术设计的智能温湿度采集系统，可全天候实时监控配送车辆或车厢内的空气温度以及湿度环境信息，具有实时性高、低功耗、有效范围大、成本低、可靠性高等特点；

2、本实用新型采用了编码结构，能够直接将震动数据转化为数字信号，存在一对一的对应关系，因此方便于数据处理；

3、本实用新型解调系统直接给出数字信号，有利于解调系统的微型化处理；

4、本实用新型传感器部分及信号的传输部分均为光信号传输，能够抗电磁干扰；

5、本实用新型传感器是一种功能上的复合传感器，不仅避免了热敏电阻类温度传感器处于恶劣环境之中，而且缩短了湿敏电容湿度传感器的单体长度和忽略了对压阻式加速度传感器收集数据的温度补偿。