本發(fā)明為一種快速多通道溫度傳感器編碼系統(tǒng)及方法，其可實現(xiàn)多達(dá)1024路的傳感器快速編碼功能，應(yīng)用于柔性直流輸電電容包，電動汽車電池等需要多通道測溫場合。

背景技術(shù)：

近年來，隨著技術(shù)進(jìn)步和國家政策支持，智能電網(wǎng)和新能源汽車發(fā)展迅速，相應(yīng)的元器件功能需求也不斷變化。應(yīng)用于柔性直流輸電的電容包開始采用壽命更長，性能更優(yōu)的薄膜電容。大容量電容包一般由上百，甚至上千個電容芯子串并聯(lián)組成。使用過程中，電容芯子溫度一般相差不大，若其中某個電容芯子發(fā)熱異常，應(yīng)立即將該電容包從系統(tǒng)中切除，否則會存在巨大的安全隱患。同樣作為電動汽車關(guān)鍵器件的電池組，結(jié)構(gòu)上也和上述電容包類似，且內(nèi)部溫度分部不均也會帶來安全風(fēng)險。因此開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單的多通道測溫系統(tǒng)，對電容器內(nèi)部芯子溫度進(jìn)行實時監(jiān)測變得有必要。

考慮到應(yīng)用場合一般需要上百路溫度傳感器，且使用環(huán)境電磁環(huán)境非常惡劣，故選用數(shù)字溫度傳感器ds18b20。該傳感器具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且可采用單總線結(jié)構(gòu)，實際應(yīng)用中有效縮減了制作難度。我們需開發(fā)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，支持最多1024路溫度監(jiān)測功能。硬件電路分為4個總線接口，每個總線接口上可并聯(lián)256路傳感器。軟件界面上顯示的每一路溫度與實際物理位置應(yīng)對應(yīng)，才能做到有效監(jiān)控的目的。就要求首先讀取傳感器唯一地址碼，然后對每一路唯一地址碼編碼，并保存到硬件芯片中。如何一次性讀取單條總線上的所有溫度傳感器地址，并進(jìn)行快速編碼，成為該監(jiān)測系統(tǒng)具備實用性的前提。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種快速多通道溫度傳感器編碼系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種快速多通道溫度傳感器編碼系統(tǒng)，包括若干溫度傳感器、溫度傳感器總線和上位機(jī)，還包括一固定所述若干溫度傳感器的絕緣導(dǎo)熱條，該絕緣導(dǎo)熱條固定于一溫差工裝夾具上，所述溫度傳感器總線端口接無線傳輸采集板，無線傳輸采集板與上位機(jī)軟件進(jìn)行無線通訊。

其中，所述無線傳輸采集板支持最多1024路溫度采集。

其中，所述溫度傳感器總線采用軟性pcb。

其中，所述上位機(jī)軟件接收或發(fā)送數(shù)據(jù)采用無線gprs傳輸模式。

本發(fā)明還提出通過以上編碼系統(tǒng)實現(xiàn)的編碼方法，包括以下步驟：

1)將所有傳感器按最小單位分組，然后對每個最小單位傳感器進(jìn)行編碼，待所有傳感器編碼完畢，將所有編碼存入所述無線傳輸采集板；

2)依次將最小單元里的傳感器固定到所述絕緣導(dǎo)熱條上；

3)對所述絕緣導(dǎo)熱條通過溫差工裝夾具上的恒溫?zé)嵩磫味思訜?，從而在?dǎo)熱條的加熱端和非加熱端形成溫度差；

4)上位機(jī)軟件讀取最小單位傳感器的唯一地址碼對應(yīng)的溫度值；

5)上位機(jī)軟件由高到低對溫度值進(jìn)行排序，而這個次序反映了該最小單元里的各個溫度傳感器對應(yīng)的物理位置，然后將溫度值對應(yīng)的物理位置寫入該最小單元對應(yīng)的編碼列表中；

6)重復(fù)以上步驟2-5，從而使所有傳感器都被編碼對應(yīng)。

通過本發(fā)明的編碼系統(tǒng)實現(xiàn)的編碼方法實現(xiàn)了單總線多通道傳感器的快速編碼?，F(xiàn)有的編碼方法需要預(yù)先讀取每個傳感器地址碼，再按順序焊接到總線上，對單根總線編碼需要5分鐘，效率非常低，且只能按順序進(jìn)行人工焊接傳感器，很容易出錯。本發(fā)明的方法可對焊好傳感器的總線pcba軟板編碼，過程只需10秒，效率提高了30倍，具備了量產(chǎn)的條件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的快速編碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2-1為本發(fā)明一實施例提供的導(dǎo)熱條單端加熱溫度直線分布仿真圖

圖2-2為本發(fā)明一實施例提供的導(dǎo)熱條單端加熱溫度曲線分布仿真圖

圖3為上位機(jī)軟件界面

圖4為對1024路通道快速編碼形成的編碼文件界面

其中：1，溫度傳感器；2，絕緣導(dǎo)熱條；3，溫差工裝夾具；4，溫度傳感器總線；5，無線傳輸采集板；6，上位機(jī)。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于

本技術(shù)：
所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的一種快速多通道溫度傳感器編碼系統(tǒng)，包括若干溫度傳感器1、溫度傳感器總線4和上位機(jī)6，還包括一固定若干溫度傳感器的絕緣導(dǎo)熱條2。該絕緣導(dǎo)熱條2固定于一溫差工裝夾具3上，溫度傳感器總線4端口接無線傳輸采集板5，無線傳輸采集板5與上位機(jī)6進(jìn)行無線通訊。

其中，無線傳輸采集板5支持最多1024路溫度采集；溫度傳感器總線4采用軟性pcb；上位機(jī)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)采用無線gprs傳輸模式。

本發(fā)明還提出通過以上編碼系統(tǒng)實現(xiàn)的編碼方法，包括以下步驟：

1)將所有傳感器按最小單位分組，然后對每個最小單位傳感器進(jìn)行編碼，待所有傳感器編碼完畢，將所有編碼存入無線傳輸采集板5；

2)依次將最小單元里的傳感器固定到絕緣導(dǎo)熱條2上；

3)對所述絕緣導(dǎo)熱條通過溫差工裝夾具上的恒溫?zé)嵩磫味思訜?，從而在?dǎo)熱條的加熱端和非加熱端形成溫度差；

4)上位機(jī)軟件讀取最小單位傳感器的唯一地址碼對應(yīng)的溫度值；

5)上位機(jī)軟件由高到低對溫度值進(jìn)行排序，而這個次序反映了該最小單元里的各個溫度傳感器對應(yīng)的物理位置，然后將溫度值對應(yīng)的物理位置寫入該最小單元對應(yīng)的編碼列表中；

6)重復(fù)以上步驟2-5，從而使所有傳感器都被編碼對應(yīng)。

圖1為本實施例提供的快速編碼系統(tǒng)硬件圖。絕緣導(dǎo)熱條2放置于溫差工裝夾具3上進(jìn)行單端加熱。溫度傳感器總線4上多路傳感器依次緊貼絕緣導(dǎo)熱條2，總線4端口接無線傳輸采集板5，將多路溫度數(shù)據(jù)上傳。上位機(jī)6與無線傳輸采集板5之間通過gprs信號進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)傳輸。

實際操作時，溫差工裝夾具需進(jìn)行預(yù)熱，使絕緣導(dǎo)熱條溫度達(dá)到基本穩(wěn)定。圖2-1,2-2分別為本發(fā)明一實施例提供的導(dǎo)熱條單端加熱溫度直線分布和曲線分布仿真圖，這里溫度傳感器的放置位置為關(guān)鍵點(diǎn)。通過仿真及實驗驗證，確定合理的安裝位置，即可保證多個傳感器采集的溫度各不一樣。硬件條件具備后，上位機(jī)依次讀取傳感器地址碼，快速編碼，即完成單根總線的快速編碼(如圖3所示)。

更換總線后，重復(fù)如上操作，即在上位機(jī)軟件的第二列顯示新讀取的溫度，并進(jìn)行編碼。依此類推，可對1024路傳感器進(jìn)行編碼。所有編碼完成后，進(jìn)行保存，即形成如圖4所示的編碼文件列表。將文件寫入采集板存儲器，即完成1024路傳感器的編碼工作，使上位機(jī)軟件程序界面顯示的溫度與安裝的物理位置對應(yīng)起來。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種快速多通道溫度傳感器編碼系統(tǒng)和方法，該編碼系統(tǒng)包括若干溫度傳感器、溫度傳感器總線和上位機(jī)，還包括一固定若干溫度傳感器的絕緣導(dǎo)熱條，該絕緣導(dǎo)熱條固定于一溫差工裝夾具上，溫度傳感器總線端口接無線傳輸采集板，無線傳輸采集板與上位機(jī)進(jìn)行無線通訊。本發(fā)明通過利用導(dǎo)熱條單端加熱下熱傳導(dǎo)形成溫度差的原理，對溫度傳感器按溫度高低進(jìn)行編碼，解決了批量生產(chǎn)時總線PCBA上多路溫度傳感器不能編碼的難題，效率非常高。也使1024路溫度傳感器組成的測溫網(wǎng)絡(luò)具備了實用性。

技術(shù)研發(fā)人員：洪英杰;傅闖;王偉旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽鷹峰電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.04
技術(shù)公布日：2017.10.13