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無線傳感器在哪里?

作者:佚名  信息來源:無憂機械電子  2012-11-6

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這個命題促使我找到一個能夠定位溫控傳感器的解決方案。實際上,許多無線溫度調節器可以放置在傳感器可能存在的任何地方。這些傳感器系統有一個共同點:電池(通常兩節AA電池)。在被替換前,這些電池的使用時限應該超過1年。...
最近我們在討論我們家里的溫度調節器是如何控制的。這個命題促使我找到一個能夠定位溫控傳感的解決方案。實際上,許多無線溫度調節器可以放置在傳感器可能存在的任何地方。

這些傳感器系統有一個共同點:電池(通常兩節AA電池)。同時要求有較高的電容容量,如3000mAh,并且具備鋰內核。在被替換前,這些電池的使用時限應該超過1年。所以,如果要替換所有傳感器中的一年期電池的話,我可以開出一張很長的列表,如煙霧警報器、一氧化碳探測器、玻璃防爆監控器和遠程控制器等。

當一個器件用到這種尺寸的電池時,對于制造商來說似乎需要借機增添其他特性,包括顯示器、按鈕等等。隨著這些特性會在一定程度上增加使用的方便性,但是實際上卻限制了器件應用領域。我也曾經尋找過尺寸接近圖釘大小的物品,甚至尺寸只有25美分硬幣大小的物品。我希望能夠找到一種墻上溫度調節器的替代方案,采用一種小到可以被忽略的遙控式無線溫度傳感器來替代傳統尺寸的傳感器。可惜運氣并沒有那么好。

當你在市場上找不到一個產品的時候,通常有其合理性。有可能是因為當前的科技水平還沒有達到需要的程度,或者更有可能是因為還沒有人想到要去開發這一產品。目前,在小型智能傳感器方面有很多減小其體積的研發成果,但是并不是我屋子里的所有人都希望這些傳感器比現在更小更智能。因此,我為什么不能找到一個簡化的小型無線溫度傳感器與傳統的恒溫調節器相連呢?

如何將一個無線傳感器與一個恒溫調節器相連接呢?現在一些器件已經可以每秒發送一個藍牙低能量數據包(BTLE),這大約需要在一秒的時間周期內消耗25微安的功率。如果你將這一時間周期增加到15秒,那么此時的平均電流會比4微安還小。所以,如果以15秒為一個周期來觸發控制室溫傳感器將是一個合理的選擇。

除了在15秒內傳感器工作所消耗的平均電流外,啟動傳感器并且對數據包進行處理運算僅會略微增加額外的功耗。通常來說,這些額外功能的平均功耗小于2微安。所以總的來說,整個傳感器消耗的功耗約為6微安。因此,對于一個3.0伏的輸入電壓來說,我們需要18微瓦的輸入功耗。

圖1所示為通常辦公室熒光照片條件下不同類型的光電單元的最大功耗情況。光照強度以光強為測量單位,并且分別對每個單位面積來測量光照強度,一個光照強度大小對應每平方米一個流明單位。舉個例子,一個普通辦工作表面的光照強度為500光強,也就是說每平方厘米的光強為12到14微瓦。然而,天花板和墻壁的光照強度都非常小,一般來說只有200光強。所以在這種情況下,每平方厘米的最大光強約為5到7微瓦。這些室內的光照水平預計將在未來的幾年中不斷改善,到2015年可能會達到每平方厘米20微瓦。

作者:Dave Freeman

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