[實(shí)用新型]一種抗干擾的橋梁應(yīng)變采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821465502.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208704651U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝雪淳;陳經(jīng)章;林存志;陳杰煒;林熙鵬;陳航華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧益捷科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本實(shí)用新型公開(kāi)一種抗干擾的橋梁應(yīng)變采集裝置，其包括抗干擾供電電路以及依次設(shè)置的信號(hào)調(diào)理抗干擾電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換抗干擾電路和FPGA微處理器，橋應(yīng)變傳感器接入信號(hào)調(diào)理抗干擾電路，抗干擾供電電路分別與FPGA微處理器、信號(hào)調(diào)理抗干擾電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換抗干擾電路連接。本實(shí)用新型中橋應(yīng)變傳感器感知橋梁微小變化產(chǎn)生電信號(hào)，處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。該裝置可有效解決弱信號(hào)難以提取的問(wèn)題，從而提高橋梁應(yīng)變數(shù)據(jù)采集的精度和穩(wěn)定性，在實(shí)際使用中取得良好的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子電路抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗干擾的橋梁應(yīng)變采集裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，交通已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，橋梁作為交通的關(guān)鍵樞紐之一，其健康情況不容忽視，在劍橋的投放和在役橋的運(yùn)營(yíng)皆與安全有關(guān)，通過(guò)對(duì)橋梁的檢測(cè)能夠有效的對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)存在的安全隱患并對(duì)安全隱患進(jìn)行處理，最大限度的減少了人民財(cái)產(chǎn)的損失和保障了交通的暢通運(yùn)行。

在橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)過(guò)程中，橋應(yīng)變檢測(cè)是非常重要的，而橋梁應(yīng)變采集裝置是橋應(yīng)變檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的橋梁應(yīng)變采集裝置現(xiàn)場(chǎng)干擾考慮較少，采集精度低、穩(wěn)定性差，從而影響了橋梁應(yīng)變監(jiān)測(cè)效率和準(zhǔn)確性。為了提高檢測(cè)精度、效率和穩(wěn)定性，落實(shí)預(yù)防橋梁安全工作，橋梁應(yīng)變采集裝置性能提高是目前橋梁檢測(cè)最為重要的任務(wù)。綜上所述。橋梁應(yīng)變采集裝置是檢測(cè)系統(tǒng)不可或缺的采集終端，是該系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源的基礎(chǔ)，離開(kāi)橋梁應(yīng)變采集裝置，對(duì)橋梁應(yīng)變的檢測(cè)無(wú)從談起，所以橋梁應(yīng)變采集裝置性能的好壞，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)效率、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的高低。但是，傳統(tǒng)的橋梁應(yīng)變采集裝置均采用單片機(jī)控制采集和傳輸，在設(shè)計(jì)過(guò)程中很少考慮抗干擾問(wèn)題，從而造成了在運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題是：橋梁應(yīng)變檢測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于受到干擾，精度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性大為降低。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗干擾的橋梁應(yīng)變采集裝置，解決采集精度低下問(wèn)題以及穩(wěn)定性問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種抗干擾的橋梁應(yīng)變采集裝置，其包括抗干擾供電電路以及依次設(shè)置的信號(hào)調(diào)理抗干擾電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換抗干擾電路和FPGA微處理器，橋應(yīng)變傳感器接入信號(hào)調(diào)理抗干擾電路，抗干擾供電電路分別與FPGA微處理器、信號(hào)調(diào)理抗干擾電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換抗干擾電路連接；

信號(hào)調(diào)理抗干擾電路包括儀表放大電路和有源濾波電路，儀表放大電路用于放大輸入的有效信號(hào)，有源低通濾波電路用于濾除1500Hz以上的干擾信號(hào)；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換抗干擾電路包括差分AD驅(qū)動(dòng)器和24位AD采集器，差分AD驅(qū)動(dòng)器和24位AD采集器之間連接有相匹配的公模差模RC濾波 網(wǎng)絡(luò);

FPGA微處理器內(nèi)嵌帶通模塊和陷波模塊；

抗干擾供電電路包括供電電池組，供電電池組輸出端加一級(jí)RLC低通濾波，供電電池組輸出至有源模擬信號(hào)處理芯片的每路線路均加一級(jí)RC低通濾波，供電電池組輸出至有源數(shù)字信號(hào)處理芯片的每路線路均加一個(gè)陶瓷去耦電容.

儀表放大電路選用AD8221儀表放大器，放大倍數(shù)為60bB。

有源低通濾波電路選用OPA188作為電路核心，有源低通濾波電路的低通截止頻率為1500Hz。

公模差模RC濾波 網(wǎng)絡(luò)包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C4、電容C5和電容C6，差分AD驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)輸出端連接電阻R3，電阻R3的另一端分別連接電阻R5和電容C4的一端，電阻R5的另一端分別連接24位AD采集器和電容C5的一端，電容C5的另一端接地，差分AD驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)輸出端連接電阻R4，電阻R4的另一端分別連接電阻R6和電容C4的另一端，電阻R6的另一端分別連接24位AD采集器和電容C6的一端，電容C6的另一端接地。