150 ℃高温工作环境下采用容量为1 800 mAh的电池,放电深度为50%.即由于系统长时间运行中电池的自放电因素, 电池可用电量为总容量的50%, 由公式(1)的结果以及表1得到:当系统以15 s为周期对轴承温度进行检测时, 可维持节点工作半年以上, 达到了设计要求, 其计算公式如式(2)所示。
3.3 电压检测
由于采用电池供电,需要对其电压进行检测,以防电压不足时影响测量温度值的准确度。
如图5所示,JN5139内部有6个12位模拟数字转换器,采用了逐次逼近设计提高转换精度,其中4个可用于外部数据转换,另外2个用于连接内部的温度传感器和内部电源监控电路。
利用内部电源监控电路,对芯片24脚即模拟电源引脚VDD进行测量,VDD脚电压经过芯片内部一个电阻分压器将电压降至0.666倍后输入模拟数字转换器,对其进行检测,可以实时监控电源供电状态。
4 、试验结果
目前已完成工业小试样机的研制,由于该检测系统工作环境温度在50 ℃~80 ℃之间,当轴承发生故障时瞬间会达到100 ℃左右的高温,而且工作环境油污非常多,因此需要对采集模块的短时耐超高温工作能力和密封性进行实验。具体实验数据如表2所示。
轴承需要经常更换,因此除了对高温工作环境外,对于常温下以及冬天低温环境下的工作能力也需要进行检测。图6为不同模块放置于不同环境中的检测实验。而当置于低温环境下时,电池供电能力明显下降,电压下降幅度大。此时及时更换电池便可对轴承运行状态进行持续、准确的监控。