自取能无线温度传感芯片及其应用关键技术研究
课题2：自取能无线温度传感芯片构建无线传感网的关键技术研究——无线取能模块
测试总结及优化方案
报告类型
测试报告 优化方案
自取能无线温度传感芯片及其应用关
项目名称
键技术研究
报告日期
二〇一五年三月
报告说明
? 本报告未经测试、审核、批准人员签字无效； ? 本报告涂改无效；
? 本报告是对被测系统和环境测试的结果表述； ? 未经书面批准，不得部分复制本报告。
无线取能模块测试总结及优化方案
目录
一、磁场取能测试........................................................................................................ 2
1. 测试目的............................................................................................................ 2 2. 取能材料和测试方法介绍................................................................................ 2
2.1 磁芯介绍................................................................................................... 2 2.2 线圈介绍................................................................................................... 2 2.3 测试方法介绍........................................................................................... 4 3. 测试记录............................................................................................................ 4
3.1 线圈在配电变压器附近的取能测试....................................................... 4 3.2 线圈在变电站现场各位置的取能测试................................................... 7 4. 测试结果分析.................................................................................................. 10
4.1 环形磁芯线圈无法获取能量................................................................. 10 4.2 线圈在规定安全安装位置下获取的电压较小..................................... 10
二、下一步工作：取能线圈的优化.......................................................................... 10
1. 取能线圈安装位置考察.................................................................................. 11
1.1 在开关柜中安装取能线圈的优势......................................................... 11 1.2 在其它位置的电源方案......................................................................... 12 2. 取能线圈设计优化方案.................................................................................. 12
2.1 增大线圈输出电压................................................................................. 12 2.2 防止过高瞬态电压击穿电路................................................................. 13 3. 本章总结.......................................................................................................... 13
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无线取能模块测试总结及优化方案
一、磁场取能测试
1.测试目的
1）观察了解尽可能所有需要安装无线测温装置的位置，并考察上述位置无线
传感器（主要为自取能装置）的安装可行性。
2）选取上述情况下典型的位置，用已有线圈进行简单测试，主要为开路电压的数量级测试，为优化线圈做出准备。
2.取能材料和测试方法介绍
2.1磁芯介绍
在取能线圈设计中，铁磁性材料作为磁芯，能够增强线圈内的磁场强度从而强化取能能力。常用的铁磁性材料有，硅钢片，铁钴镍合金，铁氧体材料等等。不同种类的铁磁性材料适合不同的应用场合，铁氧体材料比较适合在高频电磁场情况下使用，在工频电磁场中，硅钢片则是比较好的选择。另外，为了改进取能线圈的安装性，使其能适应多种安装环境，除了长方体磁芯之外，形状为环形并且质地柔软的磁性橡胶也列入了测试范围。
2.2线圈介绍
本次测试均采用直径为0.15mm的漆包线作为取能线圈。该种线圈的特点是直径适中，相对不易折断且电阻率不大（约1.055Ω/m），保证了耐用度和负载驱动能力。
图1 长方体磁芯线圈（编号1）
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无线取能模块测试总结及优化方案
图1所示的线圈是长方体磁芯线圈（编号1），为了安装便利，它的体积较小（具体数据见表1），磁芯与线圈之间有塑料相隔，起到绝缘作用；线圈输出的电压由两端的导线输出并测量。
图2 环形磁芯线圈（编号2）
图2所示的是环形线圈（2号线圈），形状为扁平细长的长方体。该线圈磁芯的周围包裹有绝缘胶布，因为测试前没有获取测试点具体的形状大小参数，所以磁芯的长度设计留有较大的余量。其输出电压由两端导线输出并测量。上述两种线圈的具体参数由表1给出。
表1 测试线圈规格描述
线圈编号 形状(mm)/注[1] 匝数 单匝线圈 面积（mm2）/注[2]
1(长方体磁芯) 2（环形磁芯） 13×11×53 20×5×480 500 1200 143 100 3
国网自取能项目无线取能模块优化方案(v1.3)
