[发明专利]一种滑坡水平位移垂向分布传感器总成及使用方法

摘要

本发明涉及一种滑坡水平位移垂向分布传感器总成及使用方法，传感器总成包括手持终端、引出的防水信号线、测量单元、变形耦合PCB电路板及支撑防护结构，手持终端为一个MCU系统，测量单元为单个测点上实现姿态测量的完整功能电路，变形耦合PCB电路板上设贯穿的布线与板两端焊盘连通，且电路板中间压制有波纹；测量单元与变形耦合PCB电路板通过焊盘相焊接。本传感器总成由若干个测量单元通过结构串联、电气并联组成，各单元独立编码，通过CAN总线与手持终端交换数据，当其中测量单元出现故障时不影响其他测量单元工作。使用方法是采集数据时只需将防水信号线连接手持终端便可自动完成数据采集，操作简单，数据采集效率高，重复性好。

主权项

一种滑坡水平位移垂向分布传感器总成，包括手持终端、引出的防水信号线、测量单元、变形耦合PCB电路板及支撑防护结构，其特征在于：所述的手持终端为一个MCU系统，配备有操作按键、显示器、通信接口、传感器接口、充电电池；通过传感器接口同时引出电源线和CAN总线，由充电电池通过电源线给传感器总成供电，通过CAN协议与各个测量单元交换数据；手持终端的显示器用于显示传感器总成监测的信息，及通过操作按键和通信接口对PC机上传数据；所述引出的防水信号线设在传感器总成的端部，防水信号线包括电源正极和负极引出线，CAN总线正引出线和CAN总线负引出线，所述的电源正极和负极引出线用于与手持终端的充电电池连接时为传感器总成电路供电，所述的CAN总线正引出线和CAN总线负引出线用于各个测量单元通过CAN协议与手持终端交换数据；所述的测量单元为单个测点上实现姿态测量的完整功能电路，设有测量单元PCB电路板和测量元件，测量元件集成在测量单元PCB电路板上，所述的测量元件为基于加速度感应的重力加速度感应芯片，测量元件包括重力加速度感应芯片、MCU、AD转换器、CAN总线管理芯片；通过重力加速度感应芯片感应重力加速度在感应轴上的分量来换算出所需测量的姿态角；测量元件以自身的MCU与手持终端的MCU系统构建一个从机，通过自身的MCU控制AD转换、采样及CAN协议通信传输测量数据；所述的变形耦合PCB电路板上有贯穿板的布线，板两端布置焊接盘，布线与两端焊接盘连通，沿电路板中间轴线上压制出细密的波纹；所述的贯穿板的布线是后续测量单元的供电线路和CAN通信线路；变形耦合PCB电路板两端的焊接盘用于与测量单元相焊接，中间压制的变形耦合波纹用于对岩土体变形的缓冲与耦合，即存在大变形时，线路不致于被拉断，同时也保证测量单元能真实地反映局部的变形情况；所述的支撑防护结构包括基准板和正反面防护密封层，基准板用于传感器总成在安装时各个变形测量点上的定位和定向，当传感器总成用于测量后，基准板允许被抽出或拉断；防护密封层为涂在PCB电路板上的一层耐酸碱腐蚀且具有防水性质的保护层。