[發(fā)明專利]一種無線微功耗應(yīng)變儀

在審

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• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107976144A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇泰斯特電子設(shè)備制造有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G08C17/02
• 代理公司: 靖江市靖泰專利事務(wù)所32219
• 代理人: 陸平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)測測試技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無線微功耗應(yīng)變儀。

背景技術(shù)

應(yīng)變測量是材料和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能試驗(yàn)中的一項(xiàng)基本任務(wù)，是了解材料在力學(xué)載荷等因素作用下的變形、損傷和失效行為的基礎(chǔ)，對于確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)許用值、結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測和評估等均有重要價(jià)值；

應(yīng)變測量方法主要包括：電測法、光測法、應(yīng)變機(jī)械測量法等；其中電測法應(yīng)用較為廣泛；電測法是借助于電子儀器，將應(yīng)變這一非電量轉(zhuǎn)為電量的測量方法；電測法中應(yīng)用較為廣泛的是電阻應(yīng)變測試法，基本原理是用電阻應(yīng)變片測定構(gòu)件表面的線應(yīng)變，再根據(jù)應(yīng)變—應(yīng)力關(guān)系確定構(gòu)件表面應(yīng)力狀態(tài)的一種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法；這種方法是將電阻應(yīng)變片粘貼在被測構(gòu)件表面，當(dāng)構(gòu)件變形時(shí)，電阻應(yīng)變片的阻值將發(fā)生相應(yīng)的變化，然后通過電阻應(yīng)變儀將此電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）的變化，再換算成應(yīng)變值或輸出與此應(yīng)變成正比的電壓（或電流）的信號，由數(shù)采儀進(jìn)行記錄，就可得到所測定的應(yīng)變或應(yīng)力；

眾所周知，橋梁設(shè)施是一個(gè)國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位；橋梁建成并通車后，經(jīng)過長期負(fù)荷使用，橋梁結(jié)構(gòu)難免會因各種原因發(fā)生損傷，從而降低橋梁的安全度；因此迫切的需要一套橋梁監(jiān)測系統(tǒng)來對橋梁結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行監(jiān)控和評估；而傳統(tǒng)的橋梁監(jiān)測應(yīng)變儀需市電或太陽能供電，市電供電的系統(tǒng)體積較大，功耗較高，而且會造成布線雜亂、占用空間大等問題；太陽能供電系統(tǒng)，雖無需外置電源，但遇到持續(xù)惡劣天氣，太陽能板發(fā)電效率很低，僅是平時(shí)晴天時(shí)的10%左右，儀器內(nèi)部電量無法滿足現(xiàn)場監(jiān)測需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種無線微功耗應(yīng)變儀，解決了以上技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述的技術(shù)要求，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種無線微功耗應(yīng)變儀，包括智能電源管理模塊；其特征是：所述的智能電源管理模塊上連接有用于配合系統(tǒng)內(nèi)部橋路輸出微弱電壓信號的高精度應(yīng)變計(jì)，用于微弱電壓信號調(diào)理電路放大和濾波處理的微功耗信號調(diào)理模塊，用于將微功耗信號調(diào)理模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為采集器能夠識別的數(shù)字信號的高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于對數(shù)字信號進(jìn)行分析處理的微功耗數(shù)據(jù)處理模塊、用于存儲微功耗數(shù)據(jù)處理模塊分析處理后的數(shù)字信號的TF卡以及無線傳輸模塊；所述的無線傳輸模塊上還連接有終端服務(wù)器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的高精度應(yīng)變計(jì)、微功耗信號調(diào)理模塊、高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊、微功耗數(shù)據(jù)處理模塊、TF卡和無線傳輸模塊之間依次按序連接，并且封裝在精密金屬外殼內(nèi)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的采集器通過單片機(jī)串口與無線傳輸模塊連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的無線傳輸模塊與終端服務(wù)器之間通過GPRS傳輸數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的智能電源管理模塊，包括穩(wěn)壓器件，以及與穩(wěn)壓器件連接的若干個(gè)比較器；所述的比較器數(shù)量4個(gè)，依次包括N1A、N1B、N1C和N1D。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的比較器為四運(yùn)算放大器。

本發(fā)明的有益效果是：一種無線微功耗應(yīng)變儀，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比：所述的智能電源管理模塊上連接有用于配合系統(tǒng)內(nèi)部橋路輸出微弱電壓信號的高精度應(yīng)變計(jì)，用于微弱電壓信號調(diào)理電路放大和濾波處理的微功耗信號調(diào)理模塊，用于將微功耗信號調(diào)理模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為采集器能夠識別的數(shù)字信號的高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于對數(shù)字信號進(jìn)行分析處理的微功耗數(shù)據(jù)處理模塊、用于存儲微功耗數(shù)據(jù)處理模塊分析處理后的數(shù)字信號的TF卡以及無線傳輸模塊；所述的無線傳輸模塊上還連接有終端服務(wù)器；無線覆蓋范圍廣，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求，數(shù)據(jù)傳輸速率高，無時(shí)延，可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求，而且微功耗，使用時(shí)間長，安全可靠性好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明智能電源管理模塊局部視圖；

在圖中：101.穩(wěn)壓器件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步描述；