[实用新型]一种基于WIFI的无线振弦应变采集装置

权利要求书

1.一种基于WIFI的无线振弦应变采集装置，应用于桥梁监测系统的数据采集，所述桥梁监测系统包括钢弦传感器、WIFI振弦采集装置和上位机采集软件，其特征在于，所述WIFI振弦采集装置包括：控制器、供电模块、高压升压电路、高压开关、信号调理电路、以及WIFI无线模块；所述控制器与供电模块、WIFI无线模块、高压升压电路、以及信号调理电路连接；所述钢弦传感器连接高压开关和信号调理电路；所述供电模块为控制器、信号放大与调理电路、高压升压电路、以及WIFI无线模块供电；所述供电模块为控制器、信号调理电路、高压升压电路、以及WIFI无线模块提供电源；

所述上位机采集软件通过WIFI路由器将采集频率指令传输到WIFI振弦采集装置的WIFI无线模块，WIFI振弦采集装置通过WIFI无线模块将所述采集频率指令传输至控制器,所述控制器连接高压升压电路，控制器通过输出PWM信号控制高压升压电路产生高压，所述高压升压电路将电压升高到130～180V高压，然后经过高压开关以脉冲高压激励的方式将高压加载到钢弦传感器，加载一定时间后，关断高压开关，钢弦传感器在高压激励下进行振荡,并输出电压信号，所述信号调理电路对电压信号进行调整，所述信号调理电路连接控制器，所述控制器采集调整后的信号并计算频率，然后通过WITI无线模块将频率值传输至上位机采集软件显示。

2.根据权利要求1所述的基于WIFI的无线振弦应变采集装置，其特征在于，所述控制器采用STM32F103ARM7处理器，并设置用于量产时进行功能测试的USART1串口，以及用于连接WIFI无线模块的USART2串口。

3.根据权利要求1所述的基于WIFI的无线振弦应变采集装置，其特征在于，所述WIFI无线模块采用CSR-C322芯片及其外围电路构成。

4.根据权利要求1所述的基于WIFI的无线振弦应变采集装置，其特征在于，所述高压升压电路包括场效应管(Q1)、第一二极管(D1)、第一电感(L1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第二电阻(R2)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第二十九电阻(R29)、第一比较器、以及驱动芯片；所述场效应管(Q1)采用IRF7450场效应管；所述驱动芯片采用UCC27324芯片；所述第一比较器采用LM2903D比较器；第一二极管(D1)必须采用肖特基二极管FR107；所述第二电容(C2)必须采用耐压值250V以上的电容；

所述驱动芯片的第二引脚通过第六电阻(R6)接收控制器输出的PWM信号，驱动芯片的第一引脚、第三引脚、第四引脚、以及第八引脚均接地，驱动芯片的第五引脚悬空不使用，第六引脚连VCC电源电压，第七引脚通过第二十九电阻(R29)连接到场效应管(Q1)的栅极；所述场效应管(Q1)的源极接地；所述场效应管(Q1)的漏极分别连接第一电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阳极；所述第一电感(L1)的另一端连接3.3V电源；所述第二电容(C2)的正极分别连接第一二极管(D1)的阴极和第二电阻(R2)的一端，构成接入高压开关的VCC电压端；所述第二电容(C2)的负极和场效应管(Q1)的源极以及第七电阻(R7)的一端均接地；所述第七电阻(R7)的另一端分别连接第二电阻(R2)的另一端和第一比较器的第二引脚，所述第一比较器的第三引脚分别连接第三电容(C3)的一端和第八电阻(R8)的一端，所述第三电容(C3)的另一端接地，所述第八电阻(R8)的另一端接3.3V电源；所述比较器的第一引脚构成高压激励电路的输出端并连接控制器的第十五引脚，第四引脚接地，第八引脚连接3.3V电源。

5.根据权利要求4所述的基于WIFI的无线振弦应变采集装置，其特征在于，所述高压升压电路中，所述第二电阻(R2)采用10M电阻，第七电阻(R7)采用200K电阻，调整二者的比值可得到相应的高压，高压Vh＝R2/R7*1.5V。