[发明专利]一种基于MEMS加速度传感器修正的磁通量索力检测装置

摘要

本发明涉及一种基于MEMS加速度传感器修正的磁通量索力检测装置，它包括MEMS加速度传感器、激励线圈、感应线圈、抗混叠滤波器、微控制器、数据显示模块等。MEMS加速度传感器将桥梁钢缆索所受到的外部激励产生的振动信号通过抗混叠滤波器滤除混叠信号后，再经过模数转换器转换成数字信号，最后经过微控制器进行FFT运算，最终得到桥梁钢缆索振动的特征频率值。其目的是针对目前基于磁通量检测的桥梁索力检测装置因内部电子元器件的老化而引起的数据漂移而需要进行现场标定、使用成本高及数据处理难度大等问题。提出的一种具有结构简单，制造使用方便的特点磁通量索力检测装置，其只需要在磁通量传感器内部内置一个MEMS加速度传感器，就可以解决目前磁通量索力检测装置最大的时间漂移问题，降低了监测成本，并提高监测数据的有效性和可靠性。

主权项

1.一种基于MEMS加速度传感器修正的磁通量索力检测装置，包括MEMS加速度传感器(1)、温度传感器(2)、激励线圈(3)、感应线圈(4)、升压模块(5)、晶闸管(6)、高压电容器(7)、桥梁钢缆索(8)、积分器(9)、低通滤波器(10)、模数转换器(11)、微控制器(12)、抗混叠滤波器(13)、RS485接口(14)、数据显示模块(15)；其特征在于：MEMS加速度传感器(1)的两端分别连接在抗混叠滤波器(13)上，抗混叠滤波器(13)通过RS485接口与微控制器(12)连接；感应线圈(4)直接插入在激励线圈(3)中，其两端分别接在积分器(9)上，积分器依次连接低通滤波器(10)、模数转换器(11)及微控制器(12),在桥梁索力检测时桥梁钢缆索(8)与感应线圈(4)固定连接；所述MEMS加速度传感器(1)通过PCB板内置于磁通量传感器骨架上，并将桥梁钢缆索所受外部激励产生的振动信号，依次经抗混叠滤波器、模数转换器和微控制器，得到桥梁钢缆索振动的特征频率值；所述激励线圈(3)和高压电容器(7)的两端分别并联在升压模块(5)与晶闸管(6)上，晶闸管(6)连接在高压电容器(7)与升压模块(5)之间，高压电容器(7)通过晶闸管(6)对激励线圈(3)放电。