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SF6气体密度、温度无线传感器原理图说明1传感器工作原理传感器电路主要由微控制器电路、压力、湿度变送器及AD采集电路、温度传感器电路，和RF收发电路四部分组成，分别如图1至图4所示。由压力、湿度变送器感知SF6气体的气压与湿度，输出4-20mA的直流电流信号；电流信号经过采样电阻和射极跟随器变成直流电压信号，连接到AD芯片的模拟输入端；在微控制器的控制下，AD芯片将直流电压转换为16位的数字量，微控制器读取压力、湿度数据并进行信号处理。温度传感器TMP112在微控制器的控制下，直接将SF6气体的温度转换为12位的数字量，微控制器读取温度数据并进行信号处理。微控制器将采集数据重新打包后，由RF收发器发送到中继器。TESTP1.7/TA2/TDO/TDIVccP1.6/TA1/TDI/TCLKP2.5/CA5P1.5/TA0/TMSVssP1.4/SMCLK/TCKXOUT/P2.7/CA7P1.3/TA2XIN/P2.6/CA6P1.2/TA1RST/NMIP1.1/TA0P2.0/ACLK/CA2P1.0/TACLKP2.1/INCLK/CA3P2.4/TA2/CA1P2.3/CAOUT/TA0/CA2P2.3/TA1/CA01234567891020191817161514131211U1MSP430F2131SDASCLALERTRSTGND3.3VY132.768KR11KD1NSEL_4432SCLK_4432SDI_4432SDO_4432NIRQ_443212345678R320KRSTJ1JTAG3.3VR2100KC11uFR610KR710KR810K图1微控制器电路图1的连接关系：U1为微控制器MSP430F2131，J1为JTAG接口。U1的引脚2接3.3V电源；U1的引脚4接地；U1的引脚5和引脚6之间连接手表晶振Y1；3.3V电源与U1的引脚7之间接电阻R2，U1的引脚7与地之间接电容C1。电阻R1串指示灯D1，连接在3.3V电源和U1的引脚3之间。3.3V电源与U1的引脚8之间接电阻R6，U1的引脚8与U2的引脚2连接；3.3V电源与U1的引脚9之间接电阻R2，U1的引脚9与U2的引脚10连接，U1的引脚9与U3的引脚1连接；3.3V电源与U1的引脚10之间接电阻R8，U1的引脚10与U2的引脚9连接，U1的引脚10与U3的引脚6连接。U1的引脚11与U6的引脚8连接；U1的引脚12与U6的引脚7连接；U1的引脚13与U6的引脚6连接；U1的引脚14与U6的引脚5连接；U1的引脚15与U6的引脚9连接；U1的引脚16悬空。U1的引脚1与J1的引脚6连接，U1的引脚1与地之间接电阻R3；U1的引脚17与J1的引脚2连接；U1的引脚18与J1的引脚1连接；U1的引脚19与J1的引脚8连接；U1的引脚20与J1的引脚7连接；J1的引脚3悬空；J1的引脚4与U1的引脚7连接；J1的引脚5接地。1234U4DMT143GrayBlackBlueWhite+_U7AOPA41702313.3VR41KGNDGND24V4-20mA1234U5US381-000002-010BGRedBlackGreenWhite+_6573.3VGNDGND24V4-20mAR51KADDRSCLALERT/RDYSDAGNDVDDAIN0AIN3AIN1AIN212345109876U7BOPA4170ALERTAD1AD2GNDSCLSDA3.3VU2ADS1115图2压力、湿度变送器及AD采集电路图2的连接关系：U2为AD芯片ADS1115，U4为湿度变送器DMT143，U5为压力变送器US381-000002-010BG，U7为高精密运放OPA4170。U4的引脚1接24V电源；U4的引脚3和引脚4都接地；U4的引脚2和地之间接电阻R4，U4的引脚2与U7的引脚3连接。U5的引脚1接24V电源；U5的引脚3和引脚4都悬空；U5的引脚2和地之间接电阻R5，U5的引脚2与U7的引脚5连接。U7的引脚1与引脚2连接，U7的引脚1与U2的引脚4连接；U7的引脚6与引脚7连接，U7的引脚7与U2的引脚5连接。U2的引脚8接3.3V电源；U2的引脚1和引脚3都接地；U2的引脚3与U1的引脚8连接；U2的引脚9与U1的引脚10连接；U2的引脚10与U1的引脚9连接；U2的引脚6和引脚7都悬空。SCLSDAGNDVDDALERTADD0123654SCLSDA3.3VGNDGNDU3TMP112图3温度传感器电路图3的连接关系：U3为温度传感器TMP112，U3的引脚5接3.3V电源；U3的引脚2和引脚4都接地；U3的引脚1与U1的引脚9连接；U3的引脚6与U1的引脚10连接；U3的引脚3悬空。ANTGPIO0GPIO1GPIO2VccSDOSDISCLKGNDnSELGNDGNDnIRQGNDSDN123GND3.3VC2220uFC3220uFGNDNSEL_4432SCLK_4432SDI_4432SDO_4432NIRQ_4432567891013124111415E1U6JTT-4432GND图4RF收发电路图4的连接关系：U6为RF收发器JTT-4432，U6的引脚1至3悬空；U6的引脚5与U1的引脚14连接；U6的引脚6与U1的引脚13连接；U6的引脚7与U1的引脚12连接；U6的引脚8与U1的引脚11连接；U6的引脚9与U1的引脚15连接；U6的引脚4、引脚10、引脚11、引脚14和引脚15都接地；U6的引脚12接3.3V电源；电容C2并电容C3，连接在3.3V电源和地之间；U6的引脚13接天线E1。