[实用新型]一种振弦式传感器的多通道数据采集终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别地，涉及一种振弦式传感器的多通道数据采集终端。

背景技术

振弦式传感器广泛用在大坝、桥梁等工程技术领域以监测岩土所受的应力和形变，由于其输出的是频率信号而不是电压信号，可远距离传输而不带来附加误差，故适合多点远传和遥测。而且这种传感器具有结构简单、准确度高、重复性好、长期稳定等特点，因而非常适合自动化监测。

振弦式传感器的基本原理是钢弦所受的应力与钢弦振动的固有频率成一定比例关系，因此只要标定出传感器的输出频率f与所受外力F的对应关系，应用时即可通过测量f而推算出所受应力F的值。振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动势通过检测电路滤波、放大、整形送给微控制器，微控制器根据接收的信号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。通过反馈，弦能在电磁线圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。当激振信号撤去后，弦由于惯性作用仍然振动。微控制器通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动频率，最后将所测数据显示出来。目前已公开的采集装置/采集技术在一次采集过程中只能完成对一支传感器的数据采集，例如现有的手持式读数仪。这大大降低了针对振弦式传感器的数据采集效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种振弦式传感器的多通道数据采集终端，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种振弦式传感器的多通道数据采集终端，包括通道选择模块、激振模块、拾振模块、温度检测模块、微控制器模块、通信模块、显示模块、按键模块和时钟模块，所述通道选择模块分别与所述激振模块、拾振模块和温度检测模块连接，所述微控制器模块分别与所述激振模块、拾振模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、按键模块和时钟模块连接；所述通道选择模块与多路振弦式传感器分别连接，用于选择相应的所述振弦式传感器与所述激振模块、所述拾振模块和所述温度检测模块连接。

优选的，所述通道选择模块包括四个通道选择电路，每个所述通道选择电路均包括电阻R1、电阻R2、三极管Q1、二极管D1、继电器A5W-K和传感器接线口J10，所述电阻R1的一端用于与所述激振模块连接、另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R2的两端分别与所述三极管Q1的基极和发射极连接；所述三极管Q1的集电极与所述继电器的输入端连接，所述三极管Q1的集电极和所述传感器接线口分别与所述继电器A5W-K连接，所述二极管D1的正极与所述继电器A5W-K的接地端连接，所述二极管D1的负极连接在所述三极管Q1的集电极与所述继电器A5W-K之间的线路上。

优选的，所述通道选择模块包括四个CD4066电子开关芯片，所述CD4066电子开关芯片的4路开关分别与一路所述振弦式传感器的4根信号线相连接。

优选的，所述激振模块包括电阻R3、电阻R4、三极管Q2、三极管Q3和续流二极管D2，所述电阻R3的一端分别与所述三极管Q2和三极管Q3的基极连接、另一端用于与所述微控制器模块连接，所述电阻R4的一端连接在所述电阻R3与所述微控制器模块之间的线路上、另一端分别与所述三极管Q2和三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2和三极管Q3的发射极与所述振弦式传感器连接，所述续流二极管D2的负极连接在所述三极管Q2和三极管Q3的发射极与所述振弦式传感器之间的线路上，所述续流二极管D2的正极与所述振弦式传感器的接地端连接。

优选的，所述拾振模块包括滤波电路和信号放大整形电路，所述包括低通滤波器和高通滤波器，所述信号放大整形电路包括依次连接的一级放大电路、二级放大电路和三级放大电路，所述高通滤波器的输出端与所述一级放大电路的输入端连接。