【深度】史上最全的無線傳感器相關知識（值得典藏）
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無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發電機提供電源，構成無線傳感器網絡節點，由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點，通過自組織的方式構成網絡。它可以采集設備的數字信號通過無線傳感器網絡傳輸到監控中心的無線網關，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號。
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監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經過放大，濾波等調理電路后，送到模數轉換器，轉變為數字信號，送到主處理器進行數字信號處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。
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二、無線傳感器的功能特點
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1、無線智能溫度變送器可以多節點無線組網，點對多點無線組網。理論上同一個接收器可以接收255個無線變送器的傳輸數據，但實際上要根據現場使用工礦和無線變送器的數據發送時間間隔而定。
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2、無線智能溫度變送器具有儀器設備的型號、編號、ID號、數據發送時間間隔、通訊波特率、阻尼系數、修正系數以及溫度計量單位等出廠參數的存儲功能，具有對供電電壓、傳感器、溫度標定參數以及CPU等故障自診斷功能。
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3、在中控室通過無線方式，可以直接對連接在節點上的變送器進行參數的設置更改和故障的自診斷，實現對變送器的無線遠程操作。
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4、無線智能溫度變送器使用不受限制的2400.0–2483.5MHz公用頻道，不必申請專用頻道。
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5、無線智能溫度變送器具有兩種當地顯示方式。顯示模式下，變送器的液晶顯示器實時顯示當前溫度;不顯模式下，按變送器上的顯示開關，可顯示當前溫度。
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6、無線變送器的所有電路設計采用低功耗技術，功耗小，省電。標準配置的無線變送器的電池為內置式可充電電池，一次充滿電后可連續工作一年以上。
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7、無線智能溫度變送器現場安裝方便，不用挖溝布線。在大規模的生產過程控制項目中節約了大量電纜和施工費用，降低了項目成本。?
8、無線智能溫度變送器具有全量程溫度補償和非線性補償功能。在補償溫度范圍內的任何環境溫度下使用，均能保證變送器的測量精度。特別適合野外現場以及溫差變化較大的惡劣環境下的現場使用。
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三、無線傳感器的技術指標
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◆ 供電電壓：內置DC3.3V充電電池組;
◆ 最大工作電流：<45mA;
◆ 通訊時間間隔：1S～24H;
◆ 電池工作時間：1年;
◆ 無線傳輸距離：視距500m;
◆ 通訊頻段：ISM波段，433 MHz;
◆ 接口波特率：9600 bps;
◆ 被測介質：液體、氣體、蒸汽;
◆ 溫度測量范圍：-50～300℃(可選);
◆ 溫度測量精度：±0.5℃、±1℃;
◆ 環境溫度：-30～70℃(本質安全型)、-40～125℃(可選，非本質安全型);
◆ 液晶顯示：5位數字顯示;
◆ 機械連接：M16×1.5;/ M27*2或法蘭等方式
◆ 防爆型產品：符合GB3836.4-2000標準，防爆標志：ExiaⅡCT4。
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四、無線傳感器的類型介紹
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1、無線氣體傳感器
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XL61智能氣體傳感器用于在化工、醫藥等化學物品生產、儲存過程中，監測特定生產場所、特定環境的有毒有害氣體?
主要功能：
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◆氣體傳感元件、信息處理、無線通訊、電池供電等功能集成于一體
◆安裝在需要檢測氣體的環境，檢測是否有氣體泄漏，或是某種氣體濃度是否超標
◆通過防爆認證，防護等級IP66
◆選擇不同的氣體傳感元件，檢測相應的氣體濃度。能檢測采集磷化氫（PH3）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、硫化氫（H2S）、二氧化氮（NO2）、氨氣（NH3）等等。可按用戶的需求選擇其它氣體傳感元件
◆通訊中斷自動保存數據，通訊恢復自動補傳數據
◆監測值越限自動上傳數據
◆電池能量低上傳報警數據
◆休眠時電流小于100μA
◆可選490MHz、GPRS等無線方式上傳數據
◆支持XL協議、MODBUS RTU協議
◆可提供用戶指定的通信協議
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2、無線壓力傳感器
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XL61智能壓力傳感器，監測管道、容器的壓力參數，通過無線方式上傳，可用電池、太陽能，以及外供電等供電方式
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主要功能：
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◆傳感元件、信息處理、無線通訊、電池供電等功能集成于一體◆16位A/D轉換
◆通訊中斷自動保存數據，通訊恢復自動重傳數據
◆超限主動上傳數據
◆電池能量低上傳報警數據
◆通過防爆認證，防護等級IP66
◆直接安裝在管道或是引出的支管上，檢測水、油、氣、汽等介質的壓力
◆休眠時電流小于80μA
◆可選490MHz、GPRS等無線方式上傳數據
◆通訊參數自動配置
◆支持XL協議、MODBUS RTU協議
◆可提供用戶指定的通信協議
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3、無線溫度傳感器
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XL61智能溫度傳感器采集監測點的溫度參數，通過無線方式上傳，可選電池、太陽能或外供電源等供電方式
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主要功能：
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◆感元件、信息處理、無線通訊、電池供電等功能集成于一體
◆安裝在管道上，檢測水、油、汽等介質的溫度；或是監測粉末狀固體溫度
◆通過防爆認證，防護等級IP66
◆可選插入式安裝或管壁安裝等安裝方式
◆通訊中斷自動保存數據，通訊恢復自動重傳數據
◆超限自動上傳數據
◆電池能量低上傳報警信號
◆休眠時電流小于80μA
◆可選490MHz、GPRS等無線方式上傳數據
◆支持XL協議、MODBUS RTU協議
◆可提供用戶指定的通信協議
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4、無線溫濕度傳感器
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XL61智能溫濕度傳感器用于醫藥、養殖、農業、倉儲等領域特定場所的溫濕度監測
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主要功能：
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◆集成溫濕度傳感元件、信息處理、無線通訊于一體
◆可選配1-4路引出的溫濕度探頭，可將探頭伸至需要檢測的環境中，物料內，滿足 更多用戶的需求
◆休眠時電流小于100μA，可配外接電池，增大電池容量，使工作時間更長
◆支持490MHz方式上傳
◆支持XL通信協議、MODBUS RTU通信協議
◆可提供用戶指定的通信協議
五、無線傳感器的選擇方法
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無線傳感器網絡系統的基本架構包括三部分，第一部分是無線收發芯片，其職責是將數字信息轉換為高頻無線信號傳送出去和將接收到的高頻無線信號恢復成數字信息。無線 傳感器 收發芯片而言，IEEE 802.15.4能為無線傳感器應用提供最佳方案，這是因為IEEE 802.15.4規范可能是主要且可能唯一的實用標準。
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實現一個典型的無線傳感器網絡節點和路由器，可以采用多芯片方案，由一個無線收發芯片和一個微控制器(單片機)組成，微處理器可以采用低功耗的MSP430，無線芯片可以采用CC2520/CC2420等。
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無線傳感器網絡構架第二部分是運行于單片機或者無線單片機內部的嵌入式軟件，也稱軟件協議棧(network stack)，網絡堆棧有兩個職責。首先它必須要處理節點間的無線鏈接通信質量的頻繁變化和環境因數對無線通訊造成的干擾，具有對網絡自組織，自恢復的能力;網絡堆棧的第二個職能是要具有很強的路由算法能力，確保信息可靠高效地通過各種網絡拓撲(星狀/網狀等等)從源節點(如果現有，可以通過成百上千路由節點)發送到目標節點。確保通訊的實時性要求。
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無線傳感器網絡構架第三部分應用軟件，這部分包括各種根據用戶現有開發的軟件代碼，這些代碼目前大部分是采用C語言來進行開發，可以之間以接口和API方式，調用軟件協議棧的功能。
在多種無線傳感器網絡技術中，我們認為采用802.15.4國際標準和ZigBee技術，作為我們設計無線傳感器系統的起步，有如下優點：
1、兼容一個全球化的可靠的國際標準。
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2、可以通過TI、 Freescale這樣的大型芯片***商。獲得穩定的無線收發芯片和無線單片機來源，也可以獲得免費的ZigBee協議棧和相關源代碼，降低開放門檻。
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3、能夠采用KEIL和IAR這樣的高性能軟件編譯調試環境，可以大大加快開放速度，縮短上市周期。
六、無線傳感器的應用技術
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1、低功耗設計
所有模塊采用超低功耗設計，整個傳感器節點具有非常低的電流消耗，使用兩節普通干電池可以工作數年之久，使維護周期大大延長。從而也可以使用微型振動發電機，利用壓電原理收集結構產生的微弱振動能量，轉化為電量，為傳感器提供電源，為了降低功耗，傳感器選用超低功耗的產品，傳感器在不采集的時候關斷電源或置于睡眠模式。做到真正的免維護。
2、時間同步
BEETECH無線傳感器，基于時間同步和固定路由表的TDMA發送協議，可實現“ 同時”睡眠,”同時”醒來，適合無線傳感器工業自動化在線監測和檢測。
七、無線傳感器的用途
無線智能溫度傳感器，可以多節點無線組網，點對多點的無線組網。可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、輕工、紡織、建材、 水文、地質勘察以及其它行業的溫度測量。特別適合以下特殊環境的現場應用：
1 、野外環境或溫差變化較大的惡劣環境下的現場使用;
2、高溫、高壓、有毒有害氣體容易泄露、不宜去人觀察的危險區域的現場使用;
3、無外接電源供電場所的溫度連續測量;
4、不適宜連線通過、不能挖溝布線的現場條件下的溫度測量;
5、便攜式非固定場所的溫度測量。?