[发明专利]超低功耗无源结构应变监测装置

摘要

本发明公开了一种超低功耗无源应变监测装置，该装置包括射频前端、超低功耗MCU、应变检测模块和超级电容，其中射频前端包括偶极子天线、整流倍压稳压模块、解调模块与发射模块；本装置可埋入建筑物结构内部采集结构应变参数，并以无线通信的形式向阅读器返回结构的应力变化信息，解决了基于无线传感器网络技术进行结构应变监测的能量依赖及不便等问题，且装置无需电池供电，可长时间工作无需额外维护。

主权项

一种超低功耗无源应变监测装置，其特征在于，所述装置包括射频前端、超低功耗MCU、应变检测模块和储能电容，其中射频前端包括偶极子天线、整流倍压稳压模块、解调模块与发射模块；所述偶极子天线分别与整流倍压稳压模块、解调模块和发射模块相连，整流倍压稳压模块分别与储能电容和超低功耗MCU相连，解调模块、应变检测模块和发射模块均与超低功耗MCU相连；偶极子天线接收来自RFID阅读器的电磁波；整流倍压稳压模块将偶极子天线接收到的电磁波转换为直流电，将能量存储在储能电容中，并对超低功耗MCU和应变检测模块进行供电；解调模块包括依次相连的整流倍压电路和运算放大器组成的包络检波电路，将偶极子天线接收到的电磁波包络信息解调后输入超低功耗MCU；超低功耗MCU监测储能电容储存的能量，当能量充足时通过AD接口采样应变检测模块输出电压值，并将其转换为EPC编码，当能量不足时关闭应变检测模块并使超低功耗MCU休眠；内部运行EPC C1G2通信协议，识别解调模块输出的包络信息，根据包络信息完成与RFID阅读器的握手、通信等过程并控制发射模块将EPC编码回复给RFID阅读器；完成传感控制、计算及通信功能；应变检测模块在超低功耗MCU使能时工作，采集被测结构中应力检测点的应力值，输入到超低功耗MCU。