[发明专利]一种无线精密应变测量装置和一种无线精密应变测量方法

说明书

本发明涉及一种无线精密应变测量装置和一种无线精密应变测量方法，包括机箱、设于机箱上的控制面板、以及设于机箱内部的测量模块、WiFi模块；所述控制面板用于实现人机交互；所述测量模块包括数字控制模块和精密电源模块；所述精密电源模块包括恒温基准源、精密可调电压源、精密电压测量电路、应变电桥驱动电路和应变电桥测量电路；所述数字控制模块包括处理器、调试接口、串口、WiFi模块接口。实现一个高精度电压表同时校准系统的输入、输出，可减少使用校准仪器的数量，提高校准速度。

技术领域

本发明涉及应变测量装置领域，更具体的说，是涉及一种无线精密应变测量装置和一种无线精密应变测量方法。

背景技术

应变测量技术应用广泛，受静荷载作用的机械工程重大制造装备、高铁汽车、轮船、核电、土木建筑、水利工程、桥梁、道路涵隧工程以及冶金、石油、化工领域的重大、重要关键构件都需要用到应变测量装置。对这些重大、重要关键构件进行实验，验证时需要用到无线精密应变测量装置。同时远程操作的应变测量装置可用以设备的在线、远程监测。

应变测量装置的一个关键技术指标是测量精度。影响精度的因素有：测量装置基准源的稳定度、激励方式、地线上电流的压降与噪声。目前，应变测量装置的精度还可以进一步提高；并且可实现激励电压可调；传感器参数可设定；进行远程操作等功能。这些功能的实现将大大增加应变测量装置的价值。

从目前市场上看，还没有一种能实现高精度、参数可调、可无线远程操作的应变测量装置。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种无线精密应变测量装置和一种无线精密应变测量方法，实现高精度、参数可调、可无线远程操作。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种无线精密应变测量装置，包括机箱、设于机箱上的控制面板、以及设于机箱内部的测量模块、WiFi模块；

所述控制面板用于实现人机交互；

所述测量模块包括数字控制模块和精密电源模块；所述精密电源模块包括恒温基准源、精密可调电压源、精密电压测量电路、应变电桥驱动电路和应变电桥测量电路；所述数字控制模块包括处理器、调试接口、串口、WiFi模块接口。

所述恒温基准源分别连接精密可调电压源和精密电压测量电路，所述精密可调电压源连接应变电桥驱动电路，所述应变电桥驱动电路连接应变电桥测量电路；所述WiFi模块接口连接WiFi模块

作为优选的，所述数字控制模块与精密电源模块的电源相互隔离，且地线相互隔离，恒温基准源周围不放置其他元件；恒温基准源与外部连线集中在两条路径上；未布线区域镂空处理。

作为优选的，所述应变电桥测量电路至少包括一虚零产生电路，用于消除地噪声与地电流压降产生的误差；

作为优选的，所述应变电桥驱动电路包括电压反转电路，所述电压反转电路输入端接精密电源模块的输出端；电压反转电路输出端作为应变桥激励电压负极，从而产生了正负对称的激励电源；所述电压反转电路包括运放反向器与PNP三极管，所述运放反向器与PNP三极管组成反向扩流电路，所述PNP三极管基极与运放反向器输出端接有反偏二极管，PNP三极管基极与运放反向器输出端间用电阻相连，PNP三极管与电源负极之间用电阻相连。

作为优选的，所述虚零电路包括一对互为对管的三极管组成的推挽结构，所述推挽结构与一精密运放组成一跟随器，所述推挽结构的输入端通过电阻连接正负电源，所述跟随器的输入端接基准源的零参考点，跟随器的输出端作为虚零输出，虚零输出和精密电源模块的地线之间用(10-100欧姆)的电阻连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：