[实用新型]预应力渡槽监测系统的信号处理电路

说明书

本实用新型涉及信号处理领域，具体涉及一种预应力渡槽监测系统的信号处理电路。包括信号放大电路和信号滤波电路；信号放大电路包括集成运放A1、场效应管VT3和集成运放A4；信号滤波电路包括双T网络电路和集成运放A5；采样信号与集成运放A1的同相输入端连接，集成运放A1的反相输入端与输出端连接并通过电阻R9接地，集成运放A1的输出端通过场效应管VT3与集成运放A4连接，场效应管VT3的栅极与采样信号控制端连接，集成运放A4的输出端通过双T网络电路与集成运放A5的同相输入端连接。本电路不仅能够对传感器采集的信号进行有效放大，并且放大后的信号平滑不失真，同时有效滤除高频噪声信号和低频噪声信号。

技术领域

本实用新型涉及信号处理领域，具体涉及一种预应力渡槽监测系统的信号处理电路。

背景技术

我国水资源分布极不均衡，跨流域的调水工程已成为我国水利建设的重要内容，渡槽是输水建筑物中跨越河川和交通干线的重要水工建筑物。一般来说，渡槽是桥式结构，但由于渡槽输水的特殊功能，又使得渡槽槽身的结构型式与桥梁有很大不同。渡槽为开口的薄壁结构，以尽可能减小结构自重荷载，增加输水承重能力。预应力矩形薄壳渡槽是众多渡槽结构中较优的一种，南水北调中线工程、湖北省鄂北地区水资源配置工程中的大型渡槽也将其做为备选设计方案之一。

大型渡槽的输水流量大，预应力技术被广泛地应用于渡槽的结构设计中，已有学者对这一类型渡槽的振动反应特点进行了探讨，现有技术中，在对渡槽可靠性进行测试或对渡槽进行监测时通常有两种方法，一种是理论分析，另一种是硬件测试。

其中，理论分析中一般忽略渡槽支撑结构的竖向变形影响，将渡槽简化为简支梁或连续梁等梁式结构，在梁的两端作用一对预应力，在渡槽的受力分析中，在梁轴线上还有一个附加力偶，通过预应力渡槽的弯曲振动微分方程对渡槽可靠性进行研究。但是，在理论分析中，由于为了便于计算，往往将渡槽的结构进行简化，然后通过简化后的模型对渡槽可靠性进行计算，简化的模型忽略了渡槽的次要结构特征，不能有效对渡槽进行高精度监测。

硬件测试中，一般利用预应力渡槽监测系统进行测试，该系统使用振动传感器设置在渡槽的内侧，通过采集渡槽的振动信号以对渡槽的可靠性进行测试。由于传感器本身的采集精度不高，并存在干扰，从而导致可靠性测试结果不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种精度高、误差小的预应力渡槽监测系统的信号处理电路。

本实用新型的技术方案为：一种预应力渡槽监测系统的信号处理电路，包括

用于对采样信号进行放大的信号放大电路和用于对采样信号进行滤波的信号滤波电路；

所述信号放大电路包括集成运放A1、场效应管VT3和集成运放A4；

所述信号滤波电路包括双T网络电路和集成运放A5；

所述采样信号与所述集成运放A1的同相输入端连接，所述集成运放A1的反相输入端与输出端连接并通过电阻R9接地，所述集成运放A1的输出端通过场效应管VT3与集成运放A4连接，所述场效应管VT3的栅极与预应力渡槽监测系统的采样信号控制端连接，所述集成运放A4的输出端通过双T网络电路与集成运放A5的同相输入端连接，所述集成运放A5的输出端为本信号处理电路的信号输出端。

较为优选的，所述信号放大电路还包括三极管VT4、VT5、电阻R11～R14、二极管D1、D2和电容C4，所述采样信号控制端通过电阻R14与三极管VT5的基极连接，所述三极管VT5的基极通过电阻R13与+1.5V电源连接，所述+1.5V电源与三极管VT5的发射极连接，所述三极管VT5的集电极通过电阻R11与三极管VT4的基极连接，所述三极管VT4的基极通过电阻R12接地，所述三极管VT4的发射极接地，集电极与场效应管VT3的栅极连接。