[发明专利]一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器

权利要求书

1.一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，其特征在于，包括：

惠斯通电桥(1)，用于贴附于结构待测变形处的表面，随结构的变形，其两端的电压差值改变；

RFID标签(2)，其接口与所述惠斯通电桥(1)导线连接，用于采集所述惠斯通电桥(1)的电压差值信号，并将电压差值信号转换为射频数字信号，并发送；

RFID阅读器(3)，用于接收所述RFID标签(2)发送的射频数字信号，并将射频数字信号还原为电压差值信号，并传输；

上位机(4)，用于接收所述RFID阅读器(3)传输的电压信号差值，并根据电压信号差值得出结构待测变形处的应变；

所述惠斯通电桥(1)由第一电阻式应变片(5)、第二电阻式应变片(6)、第二固定电阻(8)和第一固定电阻(7)依次导线连接组成，并在两两之间各引出一个连接点；

所述第一电阻式应变片(5)用于贴附于结构待测变形处的表面，用于随结构变形而变形；

所述第二电阻式应变片(6)，用于固定于结构待测变形处周边，用于消除温度变化对两个应变片阻值的影响。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，其特征在于，所述RFID标签(2)包括电压信号输入口(13)、接地端(14)、标签射频芯片(15)、标签天线(16)和纽扣电池(17)；所述电压信号输入口(13)、接地端(14)、标签天线(16)和纽扣电池(17)均与所述标签射频芯片(15)相连接；

所述电压信号输入口(13)和接地端(14)还分别与第一连接点(9)和第二连接点(10)导线连接；用于采集两连接点间的电压差值信号；

所述纽扣电池(17)的两极分别与第三连接点(11)和第四连接点(12)导线连接；

所述标签射频芯片(15)用于接收所述电压差值信号，并将电压差值信号转化为射频数字信号，并发送至所述标签天线(16)；

所述第一固定电阻(7)和第一电阻式应变片(5)间的连接点为第一连接点(9)；所述第一电阻式应变片(5)和第二电阻式应变片(6)间的连接点为第三连接点(11)；所述第二电阻式应变片(6)和第二固定电阻(8)间的连接点为第二连接点(10)；所述第二固定电阻(8)与第一固定电阻(7)间的连接点为第四连接点(12)。

3.根据权利要求2所述的一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，其特征在于，所述RFID阅读器(3)包括阅读器射频芯片(20)、阅读器天线(21)、数据处理模块(22)和USB接口(23)，所述阅读器天线(21)、数据处理模块(22)均与所述阅读器射频芯片(20)相连接，所述USB接口(23)与所述数据处理模块(22)相连接；

所述阅读器射频芯片(20)通过所述阅读器天线(21)接收所述标签天线(16)发送的射频数字信号，并传输；所述阅读器射频芯片(20)还通过所述阅读器天线(21)向所述标签天线(16)发送信息；

所述数据处理模块(22)，用于接收所述阅读器射频芯片(20)发送的射频数字信号，并将所述射频数字信号转化为电压差值信号；

USB接口(23)，用于接收所述数据处理模块(22)发送的电压差值信号，并传输至上位机(4)。

4.根据权利要求2或3项所述的一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，其特征在于，所述第一电阻式应变片(5)和第二电阻式应变片(6)为相同的应变片。

5.根据权利要求4所述的一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，其特征在于，所述第一固定电阻(7)和第二固定电阻(8)为相同的电阻。

6.一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器组，其特征在于，包括多个惠斯通电桥(1)和RFID标签(2)，且所述惠斯通电桥(1)和RFID标签(2)的个数相一致；多个所述RFID标签(2)均与一个RFID阅读器(3)信号连接。