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《電機(jī)定子溫度在線監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、78傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第7期電機(jī)定子溫度在線監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計徐志,楊永明,王波,李羅(重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶,400044)摘要:針對電機(jī)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),提出了將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到電機(jī)定子繞組溫度在線監(jiān)測中,克服了傳統(tǒng)在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的局限性。深刻剖析了鉑電阻三線法測溫的原理和基于檢溫計Ptl00與可編程片上系統(tǒng)(PSoC)的傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計過程,其性能可以滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對功耗的要求,在此基礎(chǔ)之上設(shè)計
2、了溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該溫度傳感器節(jié)點(diǎn)能有效地分析和校正誤差,測溫準(zhǔn)確,為組建電機(jī)定子溫度在線監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:電機(jī)定子;在線監(jiān)測;無線傳感器網(wǎng)絡(luò);可編程片上系統(tǒng);鉑電阻中圖分類號:TM411文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-9787(2010)07-0078--03WirelesssensornetworksnodedesignformotorstatortemperaturemonitoringXUZhi,YANGYong—ming,WANGBo,LILuo(StateKeyLaboratoryof
3、PowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)Abstract:Inordertoovercomethelimitationsofwiredsensornetworksandthecomplexstructureofmotor,motorstatorwingdingtemperaturemonitoringsystemdesignbasedonwirelesssensornetworksi
4、sproposed.Onthebasisofplatinumresistancethree—wiremeasuringtemperatureprincipleanalysis,hardwaredesignofsensornodebasedonprogrammablesystemonachip(PSoC)andPtl00isgiven.Itsolvedpowerconsumptionproblemofwirelesssensornetworkswel1.Thesoftwaredesignisintroduced,includingsoftwa
5、reofsensornodesandSinknode.Erroranalysisandcorectionarealsogivenandtheexperimentshowsthatthemeasurementaccuracyisimproved.Keywords:motorstator;on—linemonitoring;wirelesssensornetworks;programmablesystemonachip(PSoC);platinumresistance0引言節(jié)點(diǎn),最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn),避免了大電機(jī)大多都工作在高溫高壓
6、環(huán)境下,溫度過高會導(dǎo)致量布線,使對電機(jī)定子溫度的監(jiān)測變得簡單易行。絕緣老化,縮短電機(jī)的使用壽命,甚至?xí)菇^緣損壞而發(fā)生在電機(jī)定子溫度在線監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計燒毀電機(jī)的事故,故必須連續(xù)實(shí)時地監(jiān)控其溫度。中,合理的溫度傳感器監(jiān)測節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計是進(jìn)行通信組網(wǎng),用傳統(tǒng)的在線監(jiān)測法來監(jiān)測電機(jī)定子溫度需要在電機(jī)監(jiān)測電機(jī)定子溫度的前提。內(nèi)布設(shè)眾多傳感器,且接線繁瑣??紤]到電機(jī)本身結(jié)構(gòu)的1傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計復(fù)雜性和其工作環(huán)境的特殊性,傳統(tǒng)的有線監(jiān)測系統(tǒng)很難1.1節(jié)點(diǎn)硬件體系結(jié)構(gòu)達(dá)到理想的監(jiān)測效果。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多,節(jié)點(diǎn)能量模塊依靠電無線傳感
7、器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型、智能、低功耗的傳感器池供電,節(jié)點(diǎn)能量有限且難以補(bǔ)充,設(shè)計節(jié)點(diǎn)硬件時首先要以無線自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò),其目的是協(xié)作地感知、降低功耗,選用低功耗元件,并合理地利用能源??删幊唐杉吞幚砭W(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)布給觀上系統(tǒng)(PSoC)是一種功耗超低的處理器芯片,在所有電源察者。傳感器網(wǎng)絡(luò)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理監(jiān)視功能都開啟的休眠模式下只需要3A電流,總功耗為節(jié)點(diǎn)。其中傳感器節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),其監(jiān)測到的數(shù)據(jù)沿10trW,對比其他一些在相同模式下需要l2A電流,功耗著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸,經(jīng)多跳后路
8、由到匯聚36w的微控制器,可見其在功耗上的優(yōu)勢。因此,節(jié)點(diǎn)的收稿日期:2009一l1—05第7期徐志,等:電機(jī)定子溫度在線監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計79硬件設(shè)計選用了PSoC作