[實用新型]一種振弦式應變計無線節點裝置

有效

• 申請號: 201420613255.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN204214388U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 許家帥;楊凱;馬瑞鑫;尚東方
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本實用新型涉及無線節點裝置，特別是一種振弦式應變計無線節點裝置。

背景技術

目前，橋梁、建筑物、飛機、船舶、車輛、起重機械等大型結構，需要進行靜力測試、疲勞測試以及載荷實驗，需要上千個測點同時進行試驗。采用有線方式進行應變計等傳感器布置時，不僅布線繁瑣，且測試中由于反復布設有線數據采集設備而消耗大量的人力和物力，同時長電纜傳輸傳感器信號會產生噪聲干擾，影響測量精度。

實用新型內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種振弦式應變計無線節點裝置。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種振弦式應變計無線節點裝置，包括微處理器、無線傳輸模塊、振弦式傳感器、激振電路、信號采集電路、第一二極管、第二二極管以及工作電源；所述第一二極管負極端和所述第二二極管負極端均與所述振弦式傳感器電連接；所述微處理器輸出脈沖信號至所述激振電路；所述激振電路與所述第一二極管正極端電連接，通過所述第一二極管輸出激勵信號至所述振弦式傳感器；所述信號采集電路與所述第二二極管正極端電連接，通過所述第二二極管輸入來自所述振弦式傳感器的應變信號，處理后輸出信號至所述微處理器；所述微處理器輸出應變信號至所述無線傳輸模塊；所述工作電源向所述微處理器、所述無線傳輸模塊以及所述振弦式傳感器供電。

本實用新型還可以采用如下技術方案：

所述激振電路包括升壓電路和驅動電路，所述升壓電路向驅動電路提供電壓，所述驅動電路接收來自所述微處理器的信號并進行功率放大，輸出激勵信號至所述振弦式傳感器，對所述振弦式傳感器進行激振。

所述信號采集電路包括依次連接的濾波電路、多級放大電路、半波整流電路以及施密特整形電路。

所述施密特整形電路包括CD4093四輸入端施密特觸發器。

所述濾波電路包括有源LC諧振放大器電路。

所述有源LC諧振放大器電路包括LM324四路運算放大器。

所述無線傳輸模塊包括天線、兩個晶振電路和一個復位電路。

所述微處理器為STM8S系列微處理器，所述STM8S系列微處理器的Sensor_CON端輸出可變頻率脈沖信號至所述激振電路。

所述工作電源包括鋰電池和CAT6219電源模塊。

本實用新型具有的優點和積極效果是：本實用新型可安裝于碼頭結構的面板、橫縱梁和基樁處，通過多個節點的無線組網技術，對碼頭的結構進行全面的監測。無線傳感器節點可以組成龐大的無線傳感器網絡，支持上千個測點同時進行大型結構試驗。本實用新型使用簡單方便，極大地節約了測試中由于反復布設有線數據采集設備而消耗的人力和物力，無線數字信號傳輸方式消除了長電纜傳輸帶來的噪聲干擾，整個測量系統具有極高的測量精度和抗干擾能力，并且成本低，功耗小。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的微處理器電路結構圖；

圖3是本實用新型的無線傳輸模塊電路結構圖；

圖4是本實用新型的有源LC諧振放大電路結構圖；

圖5是本實用新型的放大電路結構圖；

圖6是本實用新型的工作電源電路結構圖。

圖1中：D1、第一二極管；D2、第二二極管；R、濾波電阻；C、濾波電容。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1至圖6，一種振弦式應變計無線節點裝置，包括微處理器、無線傳輸模塊、振弦式傳感器、激振電路、信號采集電路、第一二極管D1、第二二極管D2以及工作電源；所述第一二極管D1負極端和所述第二二極管D2負極端均與所述振弦式傳感器電連接；所述微處理器輸出脈沖信號至所述激振電路；所述激振電路與所述第一二極管D1正極端電連接，通過所述第一二極管D1輸出激勵信號至所述振弦式傳感器；所述信號采集電路與所述第二二極管D2正極端電連接，通過所述第二二極管D2輸入來自所述振弦式傳感器的應變信號，處理后輸出信號至所述微處理器；所述微處理器輸出應變信號至所述無?線傳輸模塊；所述工作電源向所述微處理器、所述無線傳輸模塊以及所述振弦式傳感器供電。所述激振電路輸出激勵信號對所述振弦式傳感器進行激振。

進一步地，所述激振電路可包括升壓電路和驅動電路，所述升壓電路向驅動電路提供電壓，所述驅動電路接收來自所述微處理器的信號并進行功率放大，輸出激勵信號至所述振弦式傳感器，對所述振弦式傳感器進行激振。