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數據采集器的供電方式有哪些?

2025-12-05 16:52:59 點將科技系統集成部 0

數據采集器的供電方式需適配使用場景（實驗室/工業現場/戶外移動）、續航需求、安裝條件，核心分為“有線供電”“無線供電”“儲能供電”三大類，不同方式的適配場景、優缺點差異顯著，具體分類及細節如下：

一、有線供電（穩定可靠，適合固定場景）

有線供電是很基礎、很常用的方式，核心優勢是“持續穩定、無續航焦慮”，適合長期固定安裝的采集器（如實驗室監測、工業生產線數據采集）。

1.交流市電供電（AC220V/110V）

原理：通過電源適配器將市電（AC220V，國內標準；AC110V，海外標準）轉換為采集器所需的直流電壓（如DC5V、12V、24V），直接供電。

適配場景：實驗室設備、工業控制柜內采集器、室內固定監測點（如樓宇能耗采集）。

優點：供電持續穩定，無需頻繁維護；可帶動高功耗采集器（如多通道、帶實時傳輸模塊的設備）。

缺點：依賴電網，斷電后無法工作（需搭配UPS備用電源）；安裝受電源線限制，無法移動。

2.直流總線供電（DC12V/24V）

原理：接入工業直流總線（如DC24V工業電源軌）或集中直流電源，適合工業場景中多臺采集器統一供電。

適配場景：工業自動化生產線、PLC配套采集器、傳感器網絡集中供電（如485總線采集系統）。

優點：電壓穩定，抗干擾能力強（適配工業電磁環境）；多設備統一供電，布線簡潔，維護方便。

缺點：需提前部署直流總線，靈活性較差；總線壓降可能導致遠端采集器供電不足（需控制布線長度或加大線徑）。

3.PoE以太網供電（PoweroverEthernet）

原理：通過以太網網線（CAT5e/CAT6）同時傳輸數據和電力，無需額外電源線，遵循IEEE802.3af（15.4W）、802.3at（30W）、802.3bt（90W）標準。

適配場景：網絡型采集器（如帶以太網接口的環境監測采集器）、機房設備、吊頂/高處安裝的采集器（布線困難場景）。

優點：數據+電力一線通，布線成本低；安裝靈活，適合遠距離供電（單段網線最大100米）。

缺點：需搭配PoE交換機或PoE注入器，硬件成本略高；受網線功率限制，無法適配高功耗采集器。

二、儲能供電（無線移動，適合無電網場景）

儲能供電依賴電池或超級電容存儲電能，核心優勢是“無線自由、適配無電網環境”，適合戶外移動采集、臨時監測場景，續航能力是關鍵指標。

1.一次性電池供電

類型：干電池（AA/AAA型，1.5V）、鋰原電池（CR2032、ER14505，3.6V）、堿性電池等。

適配場景：低功耗采集器（如無線溫濕度采集節點、一次性環境監測終端）、短期臨時監測（如施工場地臨時數據采集）。

優點：無需充電，即裝即用；體積小、重量輕，適合微型采集器；成本低。

缺點：續航有限（取決于功耗和電池容量），高頻率采集時需頻繁更換；廢棄電池有環保壓力。

2.可充電電池供電

類型：鋰電池（鋰聚合物電池、18650鋰電池，3.7V）、鎳氫電池（AA/AAA型，1.2V）、鉛酸電池（12V，大容量場景）。

適配場景：便攜式采集器（如手持數據記錄儀）、戶外長期監測（如土壤墑情采集器）、移動檢測設備（如現場環境采樣采集器）。

優點：可重復充電，長期使用成本低；容量可選范圍廣（從mAh級微型電池到kWh級儲能電池）。

缺點：需定期充電或更換；鋰電池低溫性能下降（-20℃以下容量大幅衰減），鉛酸電池體積大、重量重。

3.超級電容供電

原理：利用超級電容的高容量、快速充放電特性存儲電能，通常搭配其他供電方式（如太陽能、感應充電）使用，作為臨時儲能或備用電源。

適配場景：高頻次短時間采集（如振動數據采集器）、突發供電中斷時的應急供電（如保護采集數據不丟失）、低溫環境（-40℃~85℃）采集器。

優點：充放電壽命長（可達10萬次以上）；低溫性能優異，無電池漏液風險；充電速度快。

缺點：能量密度低（體積比電池大）；自放電率較高，無法長期單獨供電。

文章來源： Campbell Scientific

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