基于微声技术的电缆头温度传感器研究

针对电缆头内部测温需求,设计了一种基于微声技术的无线无源电缆头温度传感器。通过压电本构方程、边界条件和非线性微扰理论建立了声表面波(SAW)温度敏感理论模型。综合优选(0°,142°,0°)石英作为SAW温度传感器的压电基底。根据有限元方法(FEM)/边界元法(BEM)理论设计的SAW谐振器参数制作了温度敏感的SAW谐振器,得到中心频率为433.636 MHz,无载Q值为13041。把制作的SAW谐振器与天线嵌入在电缆头堵头中以构成无线无源SAW电缆头温度敏感单元,该敏感结构在10 kV电压下局放为5 pC,满足设计要求。最后,对设计的传感器进行了温度测试,得到SAW谐振器的频率变化量与温度之间成单调递增的关系。

基于电场感应取能的智能测温型可分离连接器

可分离连接器在运行时如果能实时探测出导体的温度,则对故障可进行预判断,为状态检修提供依据。文章设计了一款智能测温型可分离连接器,其通过整流屏蔽罩上的感应电压控制芯片及无线发射单元电路的工作。采用CMOS温度传感器直接测量导体的温度,并通过ZigBee通信模块将温度信号实时传递至产品外部的数据集中器。用户可以直接查阅数据集中器中显示的实时导体温度,也可通过网络、手机APP实时查阅存储至云终端的温度数据。通过有限元分析软件计算出了测温电路的电压及屏蔽罩内部的电场强度,并将堵头内部的空气电场强度降低至空气放电值以下。该连接器温度测量误差可控制在±2℃以内,目前产品已挂网运行22个月,运行状态良好。