[發(fā)明專利]二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710124502.9
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN108534806A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊毅
• 申請（專利權(quán)）人: 楊毅
• 主分類號(hào): G01D5/252
• 分類號(hào): G01D5/252
• 代理公司: 丹東匯申專利事務(wù)所 21227
• 代理人: 徐楓燕

本發(fā)明申請?zhí)峁┝艘环N二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法。二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器內(nèi)增設(shè)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)部的半波整流供電電路供電連接存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)部串聯(lián)開關(guān)電路構(gòu)成存儲(chǔ)部支路；單向電子開關(guān)與振弦傳感線圈串聯(lián)構(gòu)成傳感部支路，與存儲(chǔ)部支路并聯(lián)、連接二芯線引出線纜，存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)I/O線與半波整流供電電路的正極輸入端并聯(lián)，連接引出線纜的作為供電數(shù)據(jù)通訊線的芯線上。本發(fā)明還提供了二芯線雙工切換方法。本技術(shù)方案在實(shí)現(xiàn)傳感器內(nèi)固化存儲(chǔ)特征標(biāo)定參數(shù)和編號(hào)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，與常規(guī)二芯線線纜傳感器具有一致無二的引出線纜結(jié)構(gòu)，其電路組成簡單，傳輸性能可靠、穩(wěn)定，產(chǎn)品性能與成本的優(yōu)化空間更大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明申請涉及傳感器，尤其涉及內(nèi)部需要配備功能電路及數(shù)據(jù)傳送引出線的傳感器，如振弦傳感器。

背景技術(shù)

振弦式傳感器因結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定、可靠、受溫度影響小、測值可靠、適于長期觀測等諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用，尤其在土木工程監(jiān)測中完成壓力、應(yīng)力等測量方面，更是不可缺少。但因產(chǎn)品類型不同、制造工藝和結(jié)構(gòu)差異，導(dǎo)致每個(gè)振弦式傳感器的參數(shù)離散性很大，因此每一只振弦式傳感器出廠時(shí)均配有編號(hào)和自身特定的標(biāo)定參數(shù)，只有將測量頻率值和其標(biāo)定參數(shù)共同代入數(shù)學(xué)運(yùn)算模型中換算，才能得到反映準(zhǔn)確的物理量值。所以各振弦式傳感器的標(biāo)定參數(shù)不能相互替代、不能混淆。

振弦傳感器的這一特性給實(shí)際檢測操作帶來了諸多不便，每只振弦傳感器的編號(hào)，既是操作人員查找對應(yīng)標(biāo)定參數(shù)的依據(jù)，還是工程中現(xiàn)場安裝位置的標(biāo)志，整項(xiàng)工程中需要埋置幾十個(gè)、幾百個(gè)、甚至更多的振弦傳感器，安裝作業(yè)中一旦出現(xiàn)混淆、損壞、丟失，將直接造成無法通過換算獲得準(zhǔn)確物理量值，也無法確定測量值所在位置，只能棄用，浪費(fèi)量大。

為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)人員們采用振弦傳感器內(nèi)固化本身標(biāo)定參數(shù)來解決上述技術(shù)問題，如專利技術(shù)CN1912856A。但伴隨而來的技術(shù)問題是：振弦傳感器內(nèi)部功能電路的增加，也使傳感器的引出線纜只采用多芯線纜，而無法使用最為簡單的二芯線線纜，如上述專利公開技術(shù)中就采用了包括信號(hào)采集線、地線、電源線、時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線的五芯線引出線纜。

采用內(nèi)部存儲(chǔ)電路存放標(biāo)定參數(shù)的技術(shù)手段，固然能夠解決勘測技術(shù)人員尋找編號(hào)、查找對應(yīng)標(biāo)定參數(shù)等瑣碎操作的技術(shù)問題，卻沒有得到實(shí)際推廣應(yīng)用，糾其原因主要有兩方面：一是電路組成復(fù)雜、功耗大，影響測量；二是多芯線引出線纜不僅改變了線纜與外接測量設(shè)備連接方式，連接難度大大增加，而且多芯引出線纜使每只傳感器造價(jià)成本和現(xiàn)場安裝成本都會(huì)大幅度增加，而且數(shù)據(jù)傳輸距離也會(huì)因信號(hào)傳輸可靠性和穩(wěn)定性變差而受到極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明申請的發(fā)明目的在于將標(biāo)定參數(shù)和編號(hào)固化于其振弦傳感器之中，同時(shí)具有與常規(guī)振弦傳感器一樣的最為簡單的二芯線引出線纜和與外接測量設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)，通過二芯線完成傳感變送信號(hào)測量和本傳感器特性標(biāo)定參數(shù)讀取傳輸?shù)碾p重功能，從而完成一對一運(yùn)算、獲得準(zhǔn)確換算物理量值的二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法。

本發(fā)明申請?zhí)峁┑亩局凭€纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是：一種二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器，傳感器內(nèi)增設(shè)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)部的半波整流供電電路供電連接存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)部串聯(lián)開關(guān)電路構(gòu)成存儲(chǔ)部支路；單向電子開關(guān)與振弦傳感線圈串聯(lián)構(gòu)成傳感部支路，與存儲(chǔ)部支路極性相反并聯(lián)、連接二芯線引出線纜，存儲(chǔ)部支路的開關(guān)電路由被控開關(guān)和連接于半波整流供電電路供電端的觸發(fā)電路構(gòu)成，存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)I/O線與半波整流供電電路的正極輸入端并聯(lián)，連接引出線纜的作為供電數(shù)據(jù)通訊線的芯線上。

基于上述的二芯制線纜標(biāo)定內(nèi)儲(chǔ)振弦傳感器的二芯線雙工切換方法：其引出線纜的二芯線為連接半波整流供電電路的正極輸入端的芯線一和另一連接于傳感線圈一端的芯線二，兩芯線由外接測量儀表的雙工切換方法為：芯線二接地，則芯線一為供電數(shù)據(jù)通訊線；芯線一接地，則芯線二為激勵(lì)測量線。