[发明专利]一种振弦式传感器信号采集放大电路

说明书

本发明提供一种振弦式传感器信号采集放大电路，适用于结构安全健康监测行业，所述信号采集放大电路包括第一级放大电路、第二级放大电路及第三级放大电路，所述第一级放大电路输入端连接赛伦凯乐二阶低通滤波器，所述第一级放大电路输出端和第二级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第二级放大电路输出端和第三级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第三级放大电路输出端连接高通滤波器。本发明能可以适配工程监测绝大部的振弦式传感器，能够提高测量精度和适用性。

技术领域

本发明涉及一种振弦式传感器信号采集放大电路，属于结构安全健康监测技术领域。

背景技术

随着技术的发展，建筑的大型化、复杂化趋势越来越明显，为了保障基础设施建设快速发展的同时，也能保障安全生产，需要不断改进和完善工程领域内的安全监测技术。目前工程中主要应用振弦式传感器来对压力、应力、渗压、沉降、拉力等关系到系统安全的相关数据进行监测。在本领域公知技术中，振弦式传感器信号主要采集的参数是电阻信号与频率信号，通过电阻和频率信号执行某一算法计算得到压力、应力、渗压、沉降、拉力等关系到系统安全的相关数据。

振弦式传感器是目前国内外普遍重视和广泛应用的一种非电量电测的传感器。由于振弦传感器直接输出振弦的自振频率信号，因此，具有抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、性能稳定可靠、耐震动、寿命长等特点。振弦传感器已经广泛用于工程、科研的长期监测项目中。振弦采设备主要由激励电路，信号放大电路和拾振电路、数据处理等部分组成。在监测过程中，频率数据存在大量噪声，采用常规方法进行滤波，数据存在抖动，影响数据精度。

发明内容

针对现有的振弦式传感器的频率采集方式的不足，本发明提供一种振弦式传感器信号采集放大电路，包括第一级放大电路、第二级放大电路及第三级放大电路，所述第一级放大电路输入端连接赛伦凯乐二阶低通滤波器，所述第一级放大电路输出端和第二级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第二级放大电路输出端和第三级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第三级放大电路输出端连接高通滤波器。

优选地，所述赛伦凯乐二阶低通滤波器包括两级RC的电阻和电容，所述电阻R11＝R12，所述电容C1＝C3，所述二阶低通滤波器截止频率为：其中f二阶低通滤波器截止频率，R为电阻值，C为电容值，m的单位为Ω，n的单位为uf。

优选地，所述第一级放大电路的增益为：Au＝1+Rf/R0，其中Au为放大电路的增益，Rf为反馈电阻值，R0为回路电阻值。

优选地，所述带通滤波器包含一阶低通滤波器和一阶高通滤波器，所述一阶低通滤波器和一阶高通滤波器截止频率为：其中f_C一阶低通滤波器和一阶高通滤波器截止频率，R为电阻值，C为电容值。

优选地，所述放大电路使用的电阻器件为精密电阻，所述精密电阻的误差范围为0.1％-1％之间。

本发明提供一种振弦式传感器信号放大电路方法，大大提高了测量精度、测量效率适用性以及测量的稳定性。

附图说明

图1为本发明振弦式传感器信号采集放大电路的原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作详细描述。

本发明提供一种振弦式传感器信号采集放大电路，对振弦传感器的自振频率进行放大的电路。

实施例一

请参考图1，本实施例一提供一种振弦式传感器信号采集放大电路，包括第一级放大电路、第二级放大电路及第三级放大电路，所述第一级放大电路输入端连接赛伦凯乐二阶低通滤波器，所述第一级放大电路输出端和第二级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第二级放大电路输出端和第三级放大电路输入端之间连接带通滤波器，所述第三级放大电路输出端连接高通滤波器。