用于結(jié)構(gòu)模態(tài)識(shí)別的無(wú)線應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、近年來(lái),無(wú)線傳感器伴隨著微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中,如醫(yī)療護(hù)理、軍事領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)測(cè)及建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了很好的智能化分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),從而大大減少了傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的引線數(shù)量及信號(hào)處理速度等問(wèn)題。在土木工程領(lǐng)域中,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁有局域信號(hào)的處理功能,采集到的信號(hào)在結(jié)構(gòu)局部就經(jīng)過(guò)處理,一定程度上減少了信息的傳輸量,將中央處理器實(shí)現(xiàn)的串行的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一種并行的分布式信息處理系統(tǒng)形式;利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)擁有局

2、域信號(hào)的處理功能,可獲得結(jié)構(gòu)局部信息;局部之間通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng),可獲得整體結(jié)構(gòu)的信息。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用主要是基于加速度振動(dòng)信號(hào)和基于靜態(tài)應(yīng)變信號(hào)的結(jié)構(gòu)性能分析,而通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取動(dòng)態(tài)應(yīng)變信息分析結(jié)構(gòu)受力的研究還是很少見(jiàn)的。本文結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)變模態(tài)進(jìn)行研究,具體研究的成果及已經(jīng)取得的如下:
　　首先,完成了可同IRIS無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)匹配的具有低功耗、多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)采集特點(diǎn)的傳感器板設(shè)計(jì),包括電路圖

3、、pcb板制作及元件的焊接。在此基礎(chǔ)之上,完成了傳感器板的電路測(cè)試、傳感器的靜態(tài)誤差分析及傳感器的靜態(tài)標(biāo)定,并用此無(wú)線應(yīng)變傳感器測(cè)試了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)懸臂梁結(jié)構(gòu)的頻率;結(jié)果表明,傳感器板所測(cè)得的值同理論所得相差很小,靜態(tài)誤差在合理范圍之內(nèi),對(duì)實(shí)驗(yàn)室懸臂梁頻率的測(cè)試結(jié)果也表明此傳感器板在動(dòng)態(tài)性能上達(dá)到預(yù)期效果;其次,基于TinyOS操作系統(tǒng),完成了采集節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)采集程序的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了簇首節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能,完成了整個(gè)無(wú)線應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)的搭建,完成