[实用新型]一种振弦式应变计无线节点装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线节点装置，特别是一种振弦式应变计无线节点装置。

背景技术

目前，桥梁、建筑物、飞机、船舶、车辆、起重机械等大型结构，需要进行静力测试、疲劳测试以及载荷实验，需要上千个测点同时进行试验。采用有线方式进行应变计等传感器布置时，不仅布线繁琐，且测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗大量的人力和物力，同时长电缆传输传感器信号会产生噪声干扰，影响测量精度。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种振弦式应变计无线节点装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种振弦式应变计无线节点装置，包括微处理器、无线传输模块、振弦式传感器、激振电路、信号采集电路、第一二极管、第二二极管以及工作电源；所述第一二极管负极端和所述第二二极管负极端均与所述振弦式传感器电连接；所述微处理器输出脉冲信号至所述激振电路；所述激振电路与所述第一二极管正极端电连接，通过所述第一二极管输出激励信号至所述振弦式传感器；所述信号采集电路与所述第二二极管正极端电连接，通过所述第二二极管输入来自所述振弦式传感器的应变信号，处理后输出信号至所述微处理器；所述微处理器输出应变信号至所述无线传输模块；所述工作电源向所述微处理器、所述无线传输模块以及所述振弦式传感器供电。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述激振电路包括升压电路和驱动电路，所述升压电路向驱动电路提供电压，所述驱动电路接收来自所述微处理器的信号并进行功率放大，输出激励信号至所述振弦式传感器，对所述振弦式传感器进行激振。

所述信号采集电路包括依次连接的滤波电路、多级放大电路、半波整流电路以及施密特整形电路。

所述施密特整形电路包括CD4093四输入端施密特触发器。

所述滤波电路包括有源LC谐振放大器电路。

所述有源LC谐振放大器电路包括LM324四路运算放大器。

所述无线传输模块包括天线、两个晶振电路和一个复位电路。

所述微处理器为STM8S系列微处理器，所述STM8S系列微处理器的Sensor_CON端输出可变频率脉冲信号至所述激振电路。

所述工作电源包括锂电池和CAT6219电源模块。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型可安装于码头结构的面板、横纵梁和基桩处，通过多个节点的无线组网技术，对码头的结构进行全面的监测。无线传感器节点可以组成庞大的无线传感器网络，支持上千个测点同时进行大型结构试验。本实用新型使用简单方便，极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力，无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力，并且成本低，功耗小。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的微处理器电路结构图；

图3是本实用新型的无线传输模块电路结构图；

图4是本实用新型的有源LC谐振放大电路结构图；

图5是本实用新型的放大电路结构图；

图6是本实用新型的工作电源电路结构图。

图1中：D1、第一二极管；D2、第二二极管；R、滤波电阻；C、滤波电容。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图6，一种振弦式应变计无线节点装置，包括微处理器、无线传输模块、振弦式传感器、激振电路、信号采集电路、第一二极管D1、第二二极管D2以及工作电源；所述第一二极管D1负极端和所述第二二极管D2负极端均与所述振弦式传感器电连接；所述微处理器输出脉冲信号至所述激振电路；所述激振电路与所述第一二极管D1正极端电连接，通过所述第一二极管D1输出激励信号至所述振弦式传感器；所述信号采集电路与所述第二二极管D2正极端电连接，通过所述第二二极管D2输入来自所述振弦式传感器的应变信号，处理后输出信号至所述微处理器；所述微处理器输出应变信号至所述无 线传输模块；所述工作电源向所述微处理器、所述无线传输模块以及所述振弦式传感器供电。所述激振电路输出激励信号对所述振弦式传感器进行激振。

进一步地，所述激振电路可包括升压电路和驱动电路，所述升压电路向驱动电路提供电压，所述驱动电路接收来自所述微处理器的信号并进行功率放大，输出激励信号至所述振弦式传感器，对所述振弦式传感器进行激振。