[發明專利]一種振弦傳感器的自適應數據采集方法及裝置

在審

• 申請號: 201711338842.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107990919A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 陳田;張喻;王承成;楊紅幸;楊濤;白博宇;陳勝
• 申請（專利權）人: 上海巖聯工程技術有限公司
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245;G05B19/04
• 代理公司: 武漢明正專利代理事務所(普通合伙)42241
• 代理人: 江灃

技術領域

本發明涉及土木工程領域，尤其涉及一種振弦傳感器的自適應數據采集方法及裝置。

背景技術

振弦傳感器廣泛應用于房屋建筑、橋梁工程、復雜工業環境，且原理簡單實現方便等特點。但數據回收麻煩，且回收后的數據為二次物理數據，需要特定的轉換關系計算后才能得到目標數據并通過大量數據獲取被測量的變法趨勢。而目前市面上使用者也難以掌握如此多的轉換公式和趨勢判斷技巧。

振弦采集儀采集振弦傳感器信號時，需要先發送高壓激勵信號至振弦傳感器線圈，當鋼弦起振后，采集電路拾取線圈感應信號，計算傳感器頻率和信號幅值，從而完成一次振弦傳感器采集。振弦傳感器正常時，振弦采集儀發送的高壓信號經過線圈，然后回到振弦采集儀，形成一個完整激勵回路。但是當振弦傳感器異常時，此時振弦采集儀向振弦傳感器發送高壓激勵信號，可能會損壞振弦傳感器和振弦采集儀。

現有技術中，振弦傳感器數據獲取主要存在如下問題：

傳感器不易激發、傳感器過度激發受損、信號回收質量差和數據難管理等，對于需要長期監測的項目數據獲取困難、數據管理繁瑣、數據不直觀等問題

發明內容

本發明提供一種振弦傳感器的自適應數據采集方法及裝置，解決現有技術中傳感器不易激發、傳感器過度激發受損、信號回收質量差、數據獲取困難、數據難管理的技術問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種振弦傳感器的自適應數據采集方法，包括：

控制器通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；

信號接收調理電路接收所述振弦傳感器在所述脈沖激勵信號作用下產生的頻率信號，并將頻率信號發送給所述控制器；

所述控制器判斷接收的頻率信號的質量是否達標；

當所述控制器判斷接收的頻率信號的質量未達標時，所述控制器將脈沖激勵信號的電壓增加預設數值，并通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；

當所述控制器判斷接收的頻率信號的質量達標時，通過激發電路發送脈沖激勵信號，通過信號接收調理電路采集頻率信號，并基于采集到的頻率信號進行數據處理。

一種振弦傳感器的自適應數據采集裝置，包括：

控制器，用于通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；用于判斷接收的頻率信號的質量是否達標；當判斷接收的頻率信號的質量未達標時，將脈沖激勵信號的電壓增加預設數值，并通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；當判斷接收的頻率信號的質量達標時，通過激發電路發送脈沖激勵信號，通過信號接收調理電路采集頻率信號，并基于采集到的頻率信號進行數據處理；

激發電路，用于為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；

信號接收調理電路，用于接收所述振弦傳感器在所述脈沖激勵信號作用下產生的頻率信號，并將頻率信號發送給所述控制器。

本發明提供一種振弦傳感器的自適應數據采集方法及裝置，控制器通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；信號接收調理電路接收所述振弦傳感器在所述脈沖激勵信號作用下產生的頻率信號，并將頻率信號發送給所述控制器；所述控制器判斷接收的頻率信號的質量是否達標；當所述控制器判斷接收的頻率信號的質量未達標時，所述控制器將脈沖激勵信號的電壓增加預設數值，并通過激發電路為連通有振弦傳感器的通道提供脈沖激勵信號；當所述控制器判斷接收的頻率信號的質量達標時，通過激發電路發送脈沖激勵信號，通過信號接收調理電路采集頻率信號，并基于采集到的頻率信號進行數據處理。本發明采用自適應激勵方法解決各種振弦傳感器難激發、易激發損壞傳感器、信號回收質量差的問題，提高了數據采集的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例的一種振弦傳感器的自適應數據采集方法流程圖；

圖2為本發明實施例的一種振弦傳感器的自適應數據采集裝置結構示意圖；

圖3為本發明實施例的一種激發電路的結構示意圖；

圖4為本發明實施例的一種信號接收調理電路的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。