[实用新型]一种基于声表面波传感器的检测数据采集系统

说明书

本实用新型属于数据采集技术领域，尤其是一种基于声表面波传感器的检测数据采集系统，针对传统检测中的传感器会由于人为安装、施工、操作中不利影响导致检测数据会存在偏差，数据准确度不高的问题，以及目前已有声表面波数据采集电路存在信号接收距离短、数据采集谐波干扰大、数据采集稳定性差等问题，现提出如下方案，其包括第一部分电路和第二部分电路，第一部分电路是采集指令发送电路。本实用新型基于声表面波传感器的数据采集电路性能高效，各模块电路配置创新且合理，信号接收距离增加，数据采集稳定性增强，传感器安装方便、检测成本低。

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种基于声表面波传感器的检测数据采集系统。

背景技术

目前，工程检测领域通常采用拉线式位移传感器、土压力盒、导轮式测斜传感器、静力水准仪、全站仪等常规传感器和检测设备对桥梁、边坡、基坑、隧道等进行应力应变的测量，利用温度传感器和测温装置对检测体进行温度测量，这些传感器和设备都是有线有源的传感器，在工程检测现场，传统检测方式所采用的方案中传感器的供电和电缆线、信号线的铺设都存在一定的施工难度，并且由于配套设施的使用，造成检测成本会相应提升，更为严重的是，由于传统检测中的传感器会由于人为安装、施工、操作中不利影响导致检测数据会存在偏差，数据准确度不高。

目前比较先进的声表面波传感器，是一种用声表面波器件作为传感元件，将被测量的信息通过声表面波器件中声表面波的速度或频率的变化反映出来，并转换成电信号输出的传感器。声表面波传感器能够精确测量物理、化学等信息(如温度、应力、气体密度)，由于体积小，声表面波器件被誉为开创了无线、小型传感器的新纪元；同时，其与集成电路兼容性强，在模拟数字通信及传感领域获得了广泛的应用。声表面波传感器能将信号集中于基片表面、工作频率高，具有极高的信息敏感精度，能迅速地将检测到的信息转换为电信号输出，具有实时信息检测的特性；另外，声表面波传感器还具有微型化、集成化、无源、低成本、低功耗、直接频率信号输出等优点。因此采用无线无源的声表面波(surface acousticwave，SAW)传感器进行应力、温度的检测与测量必定能为工程检测领域带来便捷，而且能降低检测成本，检测数据精准。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统检测中的传感器会由于人为安装、施工、操作中不利影响导致检测数据会存在偏差，数据准确度不高的缺点，而提出的一种基于声表面波传感器的检测数据采集系统。

一种基于声表面波传感器的检测数据采集系统，包括第一部分电路、第二部分电路、收发天线和开发上位机，所述第一部分电路是采集指令发送电路，采集指令发送电路包括DSP控制器、信号发生器、功率放大器、开关电路和高速开关，信号强度检测模块，可自动伸缩信号收发天线，第二部分电路是数据接收电路，数据接收电路包括带通滤波器，两个低噪声放大器、频率发生器、混频电路、低通滤波电路、低频信号处理器、DSP控制器和与上位机进行通信的数据接口，DSP控制器与信号发送器连接，信号发送器与功率放大器连接，功率放大器与高速开关连接，高速开关与开关电路连接，信号强度检测模块与开关电路连接，可自动伸缩信号收发天线与开关电路连接，开关电路与带通滤波器连接，带通滤波器与两个低噪声放大器连接，两个低噪声放大器串联，低噪声放大器和频率发生器均与混频电路连接，混频电路与低通滤波器连接，低通滤波器和DSP控制器均与低频信号处理器连接，低频信号处理器通过通信接口与上位机连接。

优选的，所述DSP控制器作为整个数据采集系统的控制中心，在采集指令发送电路中用于产生时序信号进行控制各部分电路。

优选的，所述信号发生器用于产生具有特定频率的高频简谐信号，以电压信号作为载体在电路中传输，高频简谐信号的频率为425Mhz，高频简谐信号经过功率放大器后实现功率放大，然后经过功率放大的高频简谐信号经过开关电路以电磁波作为载体通过开关电路高效的辐射功率天线发出。