[發明專利]準動態應變測量儀

在審

• 申請號: 201410291552.2
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN105277168A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 劉英蘇;曹雷;張瀚中;忻林路;楊國建;李亞輝;許海陸
• 申請（專利權）人: 上海力構傳感器科技有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種準動態應變測量儀表，可用于土木工程建筑如高速公路、橋梁以及建筑基坑等所承壓力變化安全監測，以及結構力學科研、教學性能測量用儀表。

背景技術

土木工程建筑如高速公路、橋梁以及建筑基坑等，長期處于野外復雜的環境中，其安全性能至關重要，對這些設施進行長期監測以發現潛在的隱患就尤其重要；由于一般野外距離遠，通訊不便，長期監測有困難。

結構力學性能測量行業是從20世紀60、70年代起隨著國家兩彈一星、航空航天、武器研制等重點國防工程的科研需求發展起來的，對各種材料應力、應變參數的測量、分析十分重要。

在上世紀末期至本世紀初，這類測量設備一般采用傳統靜態應變測量儀表，配合串口如RS232接口或是串口轉USB進行數據通訊。其存在如下問題：

1、采樣頻率過低，對于略高頻率的準動態信號根本無法測量；

2、遠程控制距離短；

3、遠程數據誤碼率高；

因此，如何提供一種采集速度快、遠程控制距離長、運行可靠同時又相對成本較低的應變測量儀表，已成為本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術方案是提供一種準動態應變測量儀，以解決傳統靜態應變測量儀表的不足。

為了實現上述目的，本發明提供了一種準動態應變測量儀，包括：

用于對準動態信號進行放大處理，得到適當放大的準動態模擬信號的8路信號調理單元；

與所述8路信號調理單元相連，用于對放大的準動態模擬信號進行數字化信號轉換的采集單元；

與所述采集單元相連，用于對采集單元轉換的準動態數字化信號進行處理的主系統控制單元；

與主控系統單元相連，用于對主控系統單元處理后的準動態數字化信號進行數據通信的CAN總線傳輸單元；

與主控系統單元相連，用于對主控系統單元處理后的準動態數字化信號進行數據通信的以太網傳輸單元。

優選的，所述8路信號調理單元包括低電壓失調低失調漂移低增益漂移高增益精度和高共模抑制比特性的精密儀表放大器。

優選的，所述采集單元包括超過144kSPS且具有同時采樣功能的8通道24位高分辨率轉換器。

優選的，所述以太網傳輸單元包括10Mb/100Mb以太網控制器接口芯片。

優選的，CAN總線傳輸單元包括高速CAN隔離收發器。

優選的，所述準動態應變測量儀還包括：與電源相連，將電源輸出的電壓信號轉換為精密正電壓和負電壓。

由上述的技術方案可知，與傳統靜態應變測量儀相比，本發明公開了一種準動態應變測量儀。該準動態應變測量儀包括：8路信號調理單元、與8路信號調理單元相連的采集單元、與采集單元相連的主控系統單元、與主系統控制單元相連的以太網傳輸單元以及與主系統控制單元相連的CAN總線傳輸單元。其中，8路信號調理單元用于對準動態信號進行放大處理，得到適當放大的準動態模擬信號，采集單元再對放大的準動態模擬信號進行數字化信號轉換，采集單元高達千赫茲的采樣頻率，可對略高頻率的準動態信號進行有效正確測量，主控系統單元用于對采集單元轉換的準動態數字化信號進行處理，而后CAN總線傳輸單元用于對主控系統單元處理后的準動態數字化信號進行級聯數據通訊，以太網傳輸單元用于轉換CAN總線數據為以太網協議數據包進行數據通訊，同時以太網傳輸單元亦可用于對主控系統單元處理后的準動態數字化信號進行數據通訊，以太網傳輸單元和CAN總線傳輸單元配合運行，CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁干擾能力強、誤碼率低、成本低等優點，最大傳輸距離可達10Km，利用以太互聯網的優勢，確保了設備進行遠距離通訊性能，數據傳輸安全可靠；可明顯改善現場遠程控制距離短以及遠程數據誤碼率高的問題，適用于遠程數據的可靠性傳輸，且總體成本較低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的一種準動態應變測量儀的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式