[实用新型]一种木材弹性模量测量电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种木材弹性模量测量电路，属于测量木材和木质复合材料领域。

背景技术

弹性模量是固体材料在弹性范围内正应力与相应正应变的比值，反映了固体抵抗外力产生变形的能力，也是表征工程材力学性能最基本、最重要的指标之一。为了正确合理地使用木材和木质复合材料，就必须对木材和木质复合材料的弹性模量进行检测。在测量木材弹性模量中，需要用加速度计(传感器)将固有的机械量(加速度)变成电信号，通过信号滤波、放大后进行数据采集来测定附集中质量的悬臂梁材料的变量，比如基本频率等，再通过控制电路来计算出木材的弹性模量，因此，在数据采集，即信号滤波、放大过程中设计一种简单、成本低、稳定性高、抗干扰强、输出信号干净的木材弹性模量测量电路，是一个重要的研究课题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种木材弹性模量测量电路，包括两级放大，电容C2、C4低频滤波，可以很好的放大加速度计送过来的模拟信号，并滤除高次谐波，同时，在模数转换电路后面加一个低通数字滤波器，可以去除模数转换过程中的噪声，极大的提高了木材弹性模量测量数据的精确度，系统简单，成本低，稳定性高、抗干扰强、输出信号准确无噪声。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种木材弹性模量测量电路，包括依次连接的加速度计、信号放大电路、模数转换电路、低通数字滤波器和控制电路。信号放大电路包括运算放大器LM1和LM2，加速度计通过一个1uf的电容C2连接运算放大器LM1的同相输入端，运算放大器LM1的输出端通过一个1uf的电容C4连接运算放大器LM2的同相输入端，运算放大器LM1和LM2的反相输入端与输出端之间分别连接680kΩ的电阻R5、R8与100nf的电容C3、C5的并联电路，运算放大器LM1和LM2的反相输入端还分别通过6.8kΩ的电阻R3、R6与地连接。运算放大器LM2的输出端与模数转换电路连接。低通数字滤波器包括乘法器、加法器和延迟器。

有益效果

本实用新型的木材弹性模量测量电路，包括两级放大，电容C2、C4低频滤波，可以很好的放大加速度计送过来的模拟信号，并滤除高次谐波，同时，在模数转换电路后面加一个低通数字滤波器，可以去除模数转换过程中的噪声，极大的提高了木材弹性模量测量数据的精确度，系统简单，成本低，稳定性高、抗干扰强、输出信号准确无噪声。

附图说明

图1为本新型木材弹性模量测量电路的总体原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种木材弹性模量测量电路，包括依次连接的加速度计、信号放大电路、模数转换电路、低通数字滤波器和控制电路。信号放大电路包括运算放大器LM1和LM2，加速度计通过一个1uf的电容C2连接运算放大器LM1的同相输入端，运算放大器LM1的输出端通过一个1uf的电容C4连接运算放大器LM2的同相输入端，运算放大器LM1和LM2的反相输入端与输出端之间分别连接680kΩ的电阻R5、R8与100nf的电容C3、C5的并联电路，运算放大器LM1和LM2的反相输入端还分别通过6.8kΩ的电阻R3、R6与地连接。运算放大器LM2的输出端与模数转换电路连接。低通数字滤波器包括乘法器、加法器和延迟器。

运算放大器LM1的输出端通过一个1uf的电容C4连接运算放大器LM2的同相输入端，电容C2、C4起通低频阻高频的作用，使得进入第二次放大时的信号尽可能为所需的低频信号。电容C3、电阻R3、R5三个器件和LM1组成一个低频放大器，将低频信号放大，而将高频信号放大很少或基本不放大，LM1的输出再经过LM2放大后，信号的波形就基本成型，可以用示波器在LM2的输出端看到非常干净整洁漂亮的波形。

低通数字滤波器采用大规模集成数字硬件实现，由数字乘法器、加法器和延迟器组成，放于模数转换电路后面，可以去除模数转换，也就是A/D转换过程中的噪声，极大的提高了木材弹性模量测量电路采集数据的精确度。进而为后续输入控制电路计算弹性模量创造了很好的条件。

本实用新型的木材弹性模量测量电路，包括两级放大，电容C2、C4低频滤波，可以很好的放大加速度计送过来的模拟信号，并滤除高次谐波，同时，在模数转换电路后面加一个低通数字滤波器，可以去除模数转换过程中的噪声，极大的提高了木材弹性模量测量数据的精确度，系统简单，成本低，稳定性高、抗干扰强、输出信号准确无噪声。