[发明专利]准动态应变测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种准动态应变测量仪表，可用于土木工程建筑如高速公路、桥梁以及建筑基坑等所承压力变化安全监测，以及结构力学科研、教学性能测量用仪表。

背景技术

土木工程建筑如高速公路、桥梁以及建筑基坑等，长期处于野外复杂的环境中，其安全性能至关重要，对这些设施进行长期监测以发现潜在的隐患就尤其重要；由于一般野外距离远，通讯不便，长期监测有困难。

结构力学性能测量行业是从20世纪60、70年代起随着国家两弹一星、航空航天、武器研制等重点国防工程的科研需求发展起来的，对各种材料应力、应变参数的测量、分析十分重要。

在上世纪末期至本世纪初，这类测量设备一般采用传统静态应变测量仪表，配合串口如RS232接口或是串口转USB进行数据通讯。其存在如下问题：

1、采样频率过低，对于略高频率的准动态信号根本无法测量；

2、远程控制距离短；

3、远程数据误码率高；

因此，如何提供一种采集速度快、远程控制距离长、运行可靠同时又相对成本较低的应变测量仪表，已成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术方案是提供一种准动态应变测量仪，以解决传统静态应变测量仪表的不足。

为了实现上述目的，本发明提供了一种准动态应变测量仪，包括：

用于对准动态信号进行放大处理，得到适当放大的准动态模拟信号的8路信号调理单元；

与所述8路信号调理单元相连，用于对放大的准动态模拟信号进行数字化信号转换的采集单元；

与所述采集单元相连，用于对采集单元转换的准动态数字化信号进行处理的主系统控制单元；

与主控系统单元相连，用于对主控系统单元处理后的准动态数字化信号进行数据通信的CAN总线传输单元；

与主控系统单元相连，用于对主控系统单元处理后的准动态数字化信号进行数据通信的以太网传输单元。

优选的，所述8路信号调理单元包括低电压失调低失调漂移低增益漂移高增益精度和高共模抑制比特性的精密仪表放大器。

优选的，所述采集单元包括超过144kSPS且具有同时采样功能的8通道24位高分辨率转换器。

优选的，所述以太网传输单元包括10Mb/100Mb以太网控制器接口芯片。

优选的，CAN总线传输单元包括高速CAN隔离收发器。

优选的，所述准动态应变测量仪还包括：与电源相连，将电源输出的电压信号转换为精密正电压和负电压。

由上述的技术方案可知，与传统静态应变测量仪相比，本发明公开了一种准动态应变测量仪。该准动态应变测量仪包括：8路信号调理单元、与8路信号调理单元相连的采集单元、与采集单元相连的主控系统单元、与主系统控制单元相连的以太网传输单元以及与主系统控制单元相连的CAN总线传输单元。其中，8路信号调理单元用于对准动态信号进行放大处理，得到适当放大的准动态模拟信号，采集单元再对放大的准动态模拟信号进行数字化信号转换，采集单元高达千赫兹的采样频率，可对略高频率的准动态信号进行有效正确测量，主控系统单元用于对采集单元转换的准动态数字化信号进行处理，而后CAN总线传输单元用于对主控系统单元处理后的准动态数字化信号进行级联数据通讯，以太网传输单元用于转换CAN总线数据为以太网协议数据包进行数据通讯，同时以太网传输单元亦可用于对主控系统单元处理后的准动态数字化信号进行数据通讯，以太网传输单元和CAN总线传输单元配合运行，CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、误码率低、成本低等优点，最大传输距离可达10Km，利用以太互联网的优势，确保了设备进行远距离通讯性能，数据传输安全可靠；可明显改善现场远程控制距离短以及远程数据误码率高的问题，适用于远程数据的可靠性传输，且总体成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种准动态应变测量仪的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式