[实用新型]高精度滑移监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及计量检测技术领域，具体涉及一种高精度滑移监控装置。

背景技术

高强度螺栓栓接板具有连接紧密、受力良好、耐疲劳、可拆换、安装简单等 特点，因此，被广泛应用在工业与民用建筑、桥梁建筑等工程结构中。由于栓接 板在使用过程中会受到外界的拉力，其相对于固定板会产生滑移，从而会施加给 固定栓接板的螺栓巨大的剪切力，当剪切力到达一定的程度时会将螺栓剪切断， 从而导致栓接板与固定板之间的固定结构被破坏，进而导致事故的发生。目前， 对于有关栓接板滑移的研究，其研究结果的判定主要依靠的是实验人员的主观判 断，如实验人员看到试验机回针或者听到“砰”的一声时，判定栓接板发生了滑 移，然而，这种人为判定的检测方法不可避免地存在误差，甚至是误判。因此， 寻求一种栓接板滑移精度的监控装置显得尤为重要，也使测得的施压力更加精 确，整个实验更加严谨。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度滑移监控装置，能实时监控栓接板是否 发生滑移。

为了实现上述目的，本实用新型的高精度滑移监控装置，该装置包括传感器 模块、ADC信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与 ADC信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声 光报警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。

所述传感器模块选用高精度的微米级电阻式位移传感器，用于采集栓接板的 位移变化信号；所述ADC信号转换模块为24位的模数转换模块，ADC信号转 换模块中的采集芯片是ADS1256，用于将采集的位移传感器的模拟信号转换为 数字信号，通过SPI通信传输给STM32单片机；所述STM32单片机的芯片为 F103ZET6，用于对采集的信息进行计算处理；所述声光报警模块由发光二极管 和蜂鸣器组成，所述发光二极管与蜂鸣器分别与STM32单片机连接。

本实用新型通过高精度的位移传感器和ADC信号转换模块，ADC信号转换 模块实时将位移传感器的模拟信号转换为数字信号，提高了信息的传输能力和传 输速度，进而提高了整个装置的精度和实时性。本实用新型结构简单，能够方便 地对不易测量的栓接板滑移进行实时监控和警示，在发生事故前能够提前预测栓 接板的安全性，提高了栓接板滑移研究试验的精确度。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为串口电路原理图；

图3为ADC信号转换模块的电路原理图；

图4为发光二极管的电路原理图；

图5为蜂鸣器的电路原理图。

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详细说明。

如图1所示，本实用新型的高精度滑移监控装置，该装置包括传感器模块、 ADC信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC 信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报 警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。

所述传感器模块选用高精度的微米级电阻式位移传感器，用于采集栓接板的 位移变化信号；所述ADC信号转换模块选用24位的模数转换模块，其采集芯 片是ADS1256，用于将采集的位移传感器的模拟信号转换为数字信号，通过SPI 通信传输给STM32单片机；所述STM32单片机的芯片选用F103ZET6，用于对 采集的信息进行计算处理。

图2所示为ADC信号转换模块的接线分布图，J1为通讯端口，与STM32 单片机连接，DVDD为外部供电引脚，输出纯净的3.3V，其作为位移传感器的 电源正极，SCLK为时钟输入引脚，DIN为命令输入引脚，DOUT为数据输出引 脚，DRDY为通知转换完成引脚，CS为片选引脚，RESET为复位引脚，DGND 为数字地引脚。J2为模拟输入端，AIN0～AIN7总共八个输入口，可以作为8个 独立的单端输入，也可以作为4组差分输入，AIN0与AIN1为一组，AIN2与 AIN3为一组，AIN4与AIN5为一组，AIN6与AIN7为一组。旁边的偶数电阻 R1、R2、R11、R12、R18、R19、R23、R24为输入电阻，与后面的滤波电容组 成RC滤波电路，与R3、R4、R16、R17、R20、R21、R25、R26组成输入衰减 电路。