[发明专利]基于CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置及方法，该装置包括壳体和固定安装在壳体内部的电路板；在电路板上集成安装有嵌入式单片机、工业级CAN总线通信电路、传感器切换电路、EEPROM储存器和电源；所述的壳体上还设有一个多态工作状态指示灯；所述的工业级CAN总线通信电路、传感器切换电路、EEPROM储存器、电源和工作状态指示灯分别与嵌入式单片机相连接。本发明构造简单、设计合理、体积小、实用性强、密封效果好便于桥墩内部的高空工作及有着较好的防潮、防尘、防水等功能；能够有效解决桥梁拉索等磁通量传感器应用分布广且密集场合的预应力检测中所涉及的高效传感器通道切换技术不足的技术问题。

技术领域

本发明属于桥梁检测技术领域，具体涉及了一种基于CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置及方法。

背景技术

随着我国交通建设的飞速发展，吊索拱桥、斜拉索桥、悬索桥等索类桥梁作为大型经济桥梁已经被普遍采用。然而，作为桥梁主要受力构件之一的拉索长期处于高强度应力状态下工作；另一方面，由于风振、雨振等原因，进一步加大拉索的综合应力，长此以往可能导致拉索应力构件产生疲软、损坏，严重者甚至导致桥梁重大事故。因此，拉索的应力工作状态俨然已经成为桥梁是否处于安全状态的重要标志之一。现如今拉索桥在建设初期基本都会在拉索的顶端部分预埋设多个应力传感器，以方便后期的应力检测工程应用；而桥梁建设的一座桥墩就有近百甚至上千个应力传感器，分布广且密集，在应力检测中，没有高效的传感器通道切换技术，致使当前的应力检测工作效率低、成本高等。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种基于CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置及方法，有效解决桥梁拉索等磁通量传感器应用分布广且密集场合的应力检测中所涉及的高效磁通量传感器通道切换技术不足的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置，包括壳体和固定安装在壳体内部的电路板；其中：在电路板上集成安装有嵌入式单片机、工业级CAN总线通信电路、传感器切换电路、EEPROM储存器和电源；所述的壳体上还设有一个多态工作状态指示灯；所述的工业级CAN总线通信电路、传感器切换电路、EEPROM储存器、电源和工作状态指示灯分别与嵌入式单片机相连接。

在本发明中，以嵌入式单片机为控制核心，工业级CAN总线通信电路为通信信道手段，传感器切换电路为主要控制对象，多路磁通量传感器通道输入模块为选择目标，选择传感器输出至总线为输出目的，EEPROM存储器为设备主要信息存储单元，工作状态指示灯为设备当前工作状态的外在表述辅助以及系统主电源和隔离电源为主要能源供应的主体构成一个具有高可靠现场通信能力的CAN总线控制的多路磁通量传感器测量装置。

所述嵌入式单片机采用具有ASIC指令集的32位单片机，并且其内部集成了CAN通信总线协议接口功能，方便CAN总线通信电路的设计。

本发明进一步说明，所述的工业级CAN总线通信电路主要由CAN总线防雷电路、PCA82C251接口电路芯片和光藕隔离电路组成；所述的CAN总线防雷电路与PCA82C251芯片接口电路相连接；所述的PCA82C251芯片接口电路与通信信号传输光藕隔离电路相连；所述的通信信号传输光藕隔离电路与嵌入式单片机相连。

所述工业级CAN总线通信电路具有高可靠通信能力，其是在以PCA82C251CAN通信接口芯片设计的电路中，利用DC-DC电源隔离技术将总线上信号供电与CAN信号控制端的电源供电分隔开来，利用光藕隔离技术将CAN总线的显性信号线和隐性信号线分隔开，利用空放管电路设计防雷应用避免雷雨天气对装置内部电路的干扰。

本发明进一步说明，所述CAN总线防雷电路采用空放管电路。