[发明专利]一种用于电网环境下的高精度应变传感器

说明书

一种用于电网环境下的高精度应变传感器，包括高精度电桥电路、主控芯片、补偿块和屏蔽组件，所述高精度电桥电路封装于屏蔽组件内；所述高精度电桥电路包括4个桥臂，两个桥臂上的应变电阻分别固定于被测设备表面和补偿块表面上；另外两个桥臂分别设有固定电阻；所述主控芯片连接所述高精度电桥电路，高精度电桥电路的测量电压转化成应变量；本发明通过金属屏蔽组件包裹封装高精度电桥电路，减少电网环境中高精度电桥电路受到的电磁干扰；通过高精度电桥电路采用电桥补偿温度的方式减小应变监测中由温度变化产生的测量误差。本发明装置封装体积小，同时提高了测量效率，降低了温度测量误差，提高了测量的精度。

技术领域

本发明属于应变监测领域，具体涉及一种用于电网环境下的高精度应变传感器。

背景技术

应变传感器经过多年的研究与实践，关于应变传感器的设计与计算等基本技术已经十分成熟，目前它的发展侧重于工艺研究和应用研究，在产品标准化、系列化、工程化设计和规模化生产工艺等方面需要突破，特别是面对现有的应变传感器尺寸较大，测量精度较差；在电网环境下，存在电磁干扰等问题，导致应变测量数据不准确，亟需一种用于电网环境下的高精度应变传感器来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中所存在，在产品标准化、系列化、工程化设计和规模化生产工艺等方面需要突破，特别是面对现有的应变传感器尺寸较大，而且在电网环境下，电磁干扰严重，导致现有应变测量数据不准确，以及测量精度较差的问题，本发明提供了一种用于电网环境下的高精度应变传感器，包括：

高精度电桥电路、主控芯片、补偿块和屏蔽组件，所述高精度电桥电路封装于屏蔽组件内；

所述高精度电桥电路包括4个桥臂，其中两个桥臂上分别设有应变电阻，另外两个桥臂分别设有固定电阻；两个桥臂上的应变电阻分别固定于被测设备表面和补偿块表面上；

所述主控芯片连接在所述高精度电桥电路中两个应变电阻之间的连接点和两个固定电阻之间的连接点上，用于获取高精度电桥电路的测量电压，还用于将所述测量电压转化成应变量；

其中，所述补偿块表面与被测设备表面材料相同且形状大小一致。

优选的，所述各应变电阻和各固定电阻阻值相同，且各应变电阻型号相同。

优选的，所述补偿块自由放置，且与被测设备处于相同温度环境。

优选的，所述屏蔽组件包括中空罩体，罩体上开设有穿设导线的通孔。

优选的，所述罩体为铜板加工的上端封闭的圆筒结构，罩体外表面涂布有肉眼可识别颜色的油漆。

优选的，所述高精度应变传感器还包括运放电路；所述主控芯片通过所述运放电路接入应变电阻之间的连接点和固定电阻之间的连接点上。

优选的，所述高精度应变传感器还包括供电电源，所述供电电源为大容量一次性电池，供电电源的正负极分别连接两固定电阻对应的串联桥臂两端。

优选的，所述高精度应变传感器还包括无线传输器，所述无线传输器与主控芯片连接，用于发送主控芯片转化的应变量。

优选的，所述无线传输器为无线通信半有源RFID器件。

优选的，所述高精度应变传感器还包括数字电位器，所述数字电位器两端分别串联两个保护电阻，再连接所述电桥电路测量电压输出的两端点，构成自动平衡调理电路。

优选的，所述保护电阻的阻值大于所述应变电阻或所述固定电阻阻值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：