[发明专利]一种自供电的温度采集器

说明书

技术领域

本发明涉及温度采集器领域，具体的说，是一种自供电的温度采集器。

背景技术

移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。现有的智能采集终端一般都设置在室外环境中负责实时收集信息监测点的信息，然后通过无线传输的方式传输回监控中心，在监控中心则可以直接把采集信息集中起来进行查看，省去了人工实地查看的麻烦，而且精细了检测信息，避免了人为误差，提高了检测精确度。

然而现在的采集器大多都是市电供电，不能利用室外环境的自然能源产生电能来为自身采集工作供电，因此提供一种能够自供电的室外采集器来顺应我国提倡的节能环保是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自供电的温度采集器，能够通过采集太阳能并转化成电能以供自身工作，对周围环境的温度值进行精准采集。

本发明通过下述技术方案实现：一种自供电的温度采集器，包括供电电池、太阳能板、能量收集器、热敏电阻器、AD转换器；所述供电电池和太阳能板分别与能量收集器电性连接；所述热敏电阻器与能量收集器电性连接；所述AD转换器与热敏电阻器电性连接；

所述能量收集器包括芯片U1、第一节点、第二节点、第三节点、第四节点、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5；所述第一节点分别连接太阳能板的正极、第二节点、电容C1，且电容C1连接第三节点；所述第二节点分别连接U1的VIN1接口和电容C2且电容C2连接U1的CAP接口；所述第三节点分别通过电容C3接U1的VIN2接口、通过C4接U1的VIN3接口；所述第四节点分别连接供电电池的正极、电容C5以及U1的BAT接口。

其工作原理为：太阳能板采集太阳光能并把它转化为电能，然后能量收集器采集收集太阳能板转化的电能和电池提供的电能，这里根据周围环境切换电能使用，例如小型 2 英寸 x 2 英寸太阳能电池板甚至在相对中等的室内照明条件下，也可产生40µA电流，而在强光照条件下，则能够产生大得多的电流。这意味着，在很多条件下，这个应用可以完全依靠太阳能电池板电源运行。如果该电路处于黑暗中，需要完全靠电池电源运行，那么一节2.4AhAA电池可给该应用供电差不多7 年。在较低或可变光照条件下，该电路自动在太阳能电源和电池电源之间来回切换，以便尽可能利用太阳能，以延长电池寿命。

能量收集器收集并处理后的电能传输到热敏电阻器以热敏电阻器能正常工作的电压维持其工作，以便热敏电阻器能够时刻对周围温度进行采集，采集后的温度经过AD转换器把模拟信号处理成数字信号以便后续设备能够方便接收和使用。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述U1芯片还具有LDO接口。通过设置一个LDO，用来设定温度传感器供电电源的占空比。当电压基准和热敏电阻器网络用该 LDO 供电。这不仅降低了开关噪声，还允许应用切换信号链电源接通和关断，同时保持无线电模块的电源始终接通。即使无线电模块在两次传输之间不消耗太多功率，但是它必须始终保持偏置，以保持定时器正确运行，这样整个网络就能保持时间同步了。无线电模块内的微处理器在恰当的时间给LDO使能引脚排序，使信号链路为读取温度数据做好准备。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述芯片U1为LTC3330芯片。通过LTC3330 管理这个应用的所有电源。该芯片含有两个开关模式电源和一个线性稳压器，采用小型单片封装。降压-升压型转换器可从电池取得功率，以保持稳定的输出电压对这个应用而言设定为3.6V。一个单独的降压型转换器可从太阳能电池板取得功率，也将输出电压调节至相同的值。一个内部优先级区分器确保尽可能使用太阳能电源，仅当需要时才会从电池吸取功率。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述AD转换器为LTC2484ADC。因为LTC2484 ADC采用了Easy Drive™输入结构。这意味着在转换时的净差分采样电流接近为零。因此，流经阻性热敏电阻器网络的输入采样电流不引起任何测量误差，所以，无需单独的运算放大器缓冲器。旁路电容器在高频时提供一条低阻抗通路。在很多情况下，不需要不断测量温度，而是每秒测量一次甚至每分钟只测量一次。在系统未测量温度时，能够起到节省功耗的作用。