[發明專利]二芯制線纜標定內儲振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法

在審

• 申請號: 201710124502.9
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN108534806A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 楊毅
• 申請（專利權）人: 楊毅
• 主分類號: G01D5/252
• 分類號: G01D5/252
• 代理公司: 丹東匯申專利事務所 21227
• 代理人: 徐楓燕

本發明申請提供了一種二芯制線纜標定內儲振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法。二芯制線纜標定內儲振弦傳感器內增設存儲部，存儲部的半波整流供電電路供電連接存儲單元，存儲部串聯開關電路構成存儲部支路；單向電子開關與振弦傳感線圈串聯構成傳感部支路，與存儲部支路并聯、連接二芯線引出線纜，存儲單元的數據I/O線與半波整流供電電路的正極輸入端并聯，連接引出線纜的作為供電數據通訊線的芯線上。本發明還提供了二芯線雙工切換方法。本技術方案在實現傳感器內固化存儲特征標定參數和編號的結構基礎上，與常規二芯線線纜傳感器具有一致無二的引出線纜結構，其電路組成簡單，傳輸性能可靠、穩定，產品性能與成本的優化空間更大。

技術領域

本發明申請涉及傳感器，尤其涉及內部需要配備功能電路及數據傳送引出線的傳感器，如振弦傳感器。

背景技術

振弦式傳感器因結構簡單、抗干擾能力強、工作穩定、可靠、受溫度影響小、測值可靠、適于長期觀測等諸多技術優點，被廣泛應用，尤其在土木工程監測中完成壓力、應力等測量方面，更是不可缺少。但因產品類型不同、制造工藝和結構差異，導致每個振弦式傳感器的參數離散性很大，因此每一只振弦式傳感器出廠時均配有編號和自身特定的標定參數，只有將測量頻率值和其標定參數共同代入數學運算模型中換算，才能得到反映準確的物理量值。所以各振弦式傳感器的標定參數不能相互替代、不能混淆。

振弦傳感器的這一特性給實際檢測操作帶來了諸多不便，每只振弦傳感器的編號，既是操作人員查找對應標定參數的依據，還是工程中現場安裝位置的標志，整項工程中需要埋置幾十個、幾百個、甚至更多的振弦傳感器，安裝作業中一旦出現混淆、損壞、丟失，將直接造成無法通過換算獲得準確物理量值，也無法確定測量值所在位置，只能棄用，浪費量大。

為解決上述技術問題，技術人員們采用振弦傳感器內固化本身標定參數來解決上述技術問題，如專利技術CN1912856A。但伴隨而來的技術問題是：振弦傳感器內部功能電路的增加，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中就采用了包括信號采集線、地線、電源線、時鐘線和數據線的五芯線引出線纜。

采用內部存儲電路存放標定參數的技術手段，固然能夠解決勘測技術人員尋找編號、查找對應標定參數等瑣碎操作的技術問題，卻沒有得到實際推廣應用，糾其原因主要有兩方面：一是電路組成復雜、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成本和現場安裝成本都會大幅度增加，而且數據傳輸距離也會因信號傳輸可靠性和穩定性變差而受到極大的影響。

發明內容

本發明申請的發明目的在于將標定參數和編號固化于其振弦傳感器之中，同時具有與常規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備的連接結構，通過二芯線完成傳感變送信號測量和本傳感器特性標定參數讀取傳輸的雙重功能，從而完成一對一運算、獲得準確換算物理量值的二芯制線纜標定內儲振弦傳感器及其二芯線雙工切換方法。

本發明申請提供的二芯制線纜標定內儲振弦傳感器技術方案，其主要技術內容是：一種二芯制線纜標定內儲振弦傳感器，傳感器內增設存儲部，存儲部的半波整流供電電路供電連接存儲單元，存儲部串聯開關電路構成存儲部支路；單向電子開關與振弦傳感線圈串聯構成傳感部支路，與存儲部支路極性相反并聯、連接二芯線引出線纜，存儲部支路的開關電路由被控開關和連接于半波整流供電電路供電端的觸發電路構成，存儲單元的數據I/O線與半波整流供電電路的正極輸入端并聯，連接引出線纜的作為供電數據通訊線的芯線上。

基于上述的二芯制線纜標定內儲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，則芯線一為供電數據通訊線；芯線一接地，則芯線二為激勵測量線。