[實用新型]振弦式傳感器采集裝置

有效

• 申請號: 201420173849.4
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN203785698U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李思鼎;劉冰;張杰;蔣媛;白欣欣
• 申請（專利權）人: 河南省建筑工程質量檢驗測試中心站有限公司
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

技術領域：

本實用新型涉及一種信息采集裝置，特別是涉及一種振弦式傳感器采集裝置。

背景技術：

隨著土巖工程的快速發展和建筑領域安全意識的提高，由振弦式傳感器構成的檢測和監測內容逐年增多，而振弦式傳感器的讀取精度問題一直未得到改善，測量精度低，易受外環境干擾，導致測量誤差較大，無法精確讀取數值和判斷真實情況。

振弦式傳感器廣泛應用于以應力片為傳感對象的測量領域，在土巖、建筑領域皆有廣泛應用。

一種振弦式傳感器采集裝置，作為振弦式傳感器的新式采集電路和讀取方式，有效的讀取了應力片的微小變化，從而精確的探知外界物理量的變化。

實用新型內容：

本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種簡單實用，能夠有效讀取出振弦式傳感器的信號變化和自動進行信號對比及無線傳輸的振弦式傳感器采集裝置。

本實用新型的技術方案是：一種振弦式傳感器采集裝置，包含振弦傳感器、單片機、電源，所述單片機包含第一單片機和第二單片機，所述第一單片機與至少一個振弦式傳感器連接，所述第一單片機與所述振弦式傳感器之間設置有激振電路和檢測電路，所述第二單片機與顯示器和鍵盤輸入單元單向連接，所述第一單片機和所述第二單片機分別連接有電源和信息收發裝置。?

所述激振電路和檢測電路的一端分別與第一單片機通過雙向串行口連接，另一端互相連接的同時還與振弦式傳感器通過雙向串行口連接。

所述信息收發裝置與第一單片機和第二單片機通過雙向串行口連接。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型采用雙單片機模式，并且加入自動對比及無線傳輸模式，使本公開技術與其它傳感器相比，不但具有運行速度快的優點外，更具有在復雜環境下處理復雜數據的能力，自動對比模式的加入更保證所檢測數據的精確及穩定性，同時本申請還采用無線傳輸模式，消除了電線傳輸在工作時的種種局限。

2、本實用新型設計科學合理，靈敏度高，能有效感應出振弦式傳感器的微小變化，電源模塊采用德州儀器公司的TLV70033器件，利用其及外圍無源器件，可有效降低電路板睡眠時刻的功耗控制，利于產品的節能化。

3、本實用新型激勵模塊采用BOOST升壓電路，使用電感L1S作為儲能器件，使用二極管D4S、二極管D5S和三極管Q1S作為放能電路，將每次電感儲存的電能儲存給電容C4S，這種設計使得電壓在極短的時間內升到+140V，并不采用有源器件，有效降低板子體積和成本。

4、本實用新型結構簡單，設計合理，具有功耗低，集成度高，體積小、靈敏度高的特點。

附圖說明：

圖1為振弦式傳感器采集裝置原理框圖。

圖2為電源電路原理圖。

圖3為激勵電路電路原理圖。

圖4為檢測電路電路原理圖。

具體實施方式：

實施例：參見圖1、圖2、圖3和圖4。?

振弦式傳感器采集裝置：包含振弦傳感器、單片機、電源，其中：單片機包含第一單片機和第二單片機，第一單片機與至少一個振弦式傳感器連接，第一單片機與振弦式傳感器之間設置有激振電路和檢測電路，第二單片機與顯示器和鍵盤輸入單元單向連接，第一單片機和第二單片機分別連接有電源和信息收發裝置。?

激振電路和檢測電路的一端分別與第一單片機通過雙向串行口連接，另一端互相連接的同時還與振弦式傳感器通過雙向串行口連接。

信息收發裝置與第一單片機和第二單片機通過雙向串行口連接。

電源采用德州儀器公司的TLV70033和外圍無源器件組成，受控于MCU，為電路板提供工作所需的+3.3V穩定電壓和電流。

激勵電路采用BOOST升壓電路，使用電感L1S作為儲能器件，使用二極管D4S、二極管D5S和三極管Q1S作為放能電路，將每次電感儲存的電能儲存給電容C4S，將+3.3V電壓升壓至+140V。

檢測電路采用LM324作為運放芯片，通過外圍無源器件搭建信號處理電路，使用LM324內運放1搭建跟隨器，跟隨反饋信號，在二級運放前通過增加電阻R5S和電容C3S來進行級間處理防止自激，二級運放通過電阻R14S、電容C6S和VDD/2電壓，構成低通放大濾波器，將信號放大51倍并截止1/2πRC以上頻率的信號通過，三級運放通過電阻R10S、電容C9S和VDD/2電壓，構成低通放大濾波器，將信號放大51倍并截止1/2πRC以上頻率的信號通過，四級運放采用施密特比較器電路，將頻率的正弦信號轉換為頻率的電平信號。