[實用新型]無線應變采集卡

有效

• 申請號: 201720574929.4
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN206805225U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張冠華;王佳偉;王秋實;崔凱華;杜海鑫;郭騫;侯娜;李萬德;楊立新
• 申請（專利權）人: 遼寧順通橋隧養護技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101
• 代理人: 刁佩德

技術領域

本實用新型涉及全橋應變傳感器的數據采集領域，具體說是一種無線應變采集卡。

背景技術

在橋梁檢測中，應變數據的檢測通常采用應變片、全橋應變片、振弦式應變傳感器等應變傳感器，而全橋應變片由于其穩定性及其自溫度補償等特點在橋梁檢測中被廣泛應用，這里針對全橋應變傳感器研發了一種應變數據采集卡。此采集卡包括電源部分、主控CPU、數據采集部分、數據通信部分以及信號調理部分。

實用新型內容

本實用新型提供一種無線應變采集卡，全橋應變傳感器輸出的信號電壓幅值較小，難以完成精確采集，本專利首先利用低壓差穩壓源以及運放電路提供穩定的橋壓，然后對傳感器的輸出信號進行優化處理，最后采用24位模數轉換芯片對處理后的信號進行采集，將其轉化為數字信號。并且采用無線通信方式，可以有效的提高橋梁檢測的工作效率，有較強的實用性。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：該一種無線應變采集卡，包括電源部分，數據通信部分，主控CPU和數據采集部分，其中：電源部分位于采集卡的上端中部，右側連接數據通信部分，數據通信部分下端連接主控CPU，主控CPU的左端、電源部分的下端連接數據采集部分，無線應變采集卡還包括有信號調理電路，位于數據采集部分的左端。

本實用新型的有益效果：利用具有高電源抑制比的低壓差穩壓源以及高共模抑制比的運放搭建穩定的全橋應變傳感器供電系統，為全橋應變傳感器提供穩定的電源，利用信號調理電路對傳感器的輸出信號進行處理，提高輸出信號的幅值并且濾除干擾信號，并且選用高精度AD進行數據采集，這些有效確保了數據采集的準確性，另外采用無線通信設計，避免了橋梁檢測現場大量的傳感器布線工作，有效提高了橋梁檢測的工作效率。

附圖說明

圖1為IO供電電路；

圖2為正橋壓電路；

圖3為負橋壓電路；

圖4為無線通信硬件電路圖；

圖5為信號放大電路；

圖6為信號濾波電路。

具體實施方式

以下結合圖1~6，通過具體實施例詳細說明本實用新型的內容。該一種無線應變采集卡，包括電源部分，數據通信部分，主控CPU和數據采集部分，其技術要點是：電源部分位于采集卡的上端中部，右側連接數據通信部分，數據通信部分下端連接主控CPU，主控CPU的左端、電源部分的下端連接數據采集部分，無線應變采集卡還包括有信號調理電路，位于數據采集部分的左端。

進一步地，無線應變采集卡的電源部分包括IO供電電路、正橋壓電路和負橋壓電路，IO供電電路采用TPS54331作為內核供電，通過內核電壓來觸發IO電壓使其能供電，正橋壓電路采用LP5907作為其正電源，輸出電流為250mA，負橋壓采用反向比例放大電路來提供，其中的運放部分采用軌至軌運放芯片opa365。

進一步地，數據采集部分采用ADS1256高精度模數轉換芯片，并以LP5907作為其電壓基準源，提供穩定的電壓基準，數據通信部分采用無線通信的方式數據的傳輸，無線通信模塊采用嵌入式集成方式。

進一步地，信號調理電路包括信號放大電路及其信號濾波電路，信號放大電路由雙級正向比例放大電路構成，其中的運放部分采用的芯片型號為OPA604，被測信號由U11的輸入負極端進入經11倍放大，由U11的輸出端輸出，U11的輸入正極端于輸出端間用一個10k的電阻連接、輸入正極端通過一個1k的電阻接地，被檢測信號通過一個1k的電阻與U11的輸入負極端相連接，U11的輸出端通過一只1k的電阻與U15的輸入負極端相連接，U15的輸入正極端通過一個1k的電阻接地，U15的輸入正極端與輸出端通過一只10k的電阻連接，U15的輸出端與信號濾波電路中的R69相連接，被測信號通過濾波后進入信號采集部分。