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文檔簡介
1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用于巖土工程和其它水電工程的安全自動(dòng)監(jiān)測。通過對大壩和其它建筑物壓力等參數(shù)的監(jiān)測,起到預(yù)防災(zāi)害、輔助決策、節(jié)省人力、確保工程正常運(yùn)行的作用。本設(shè)計(jì)中使用振弦式和電阻應(yīng)變式傳感器來進(jìn)行健康監(jiān)測。它們廣泛應(yīng)用于水利、水電、鐵道、交通、礦山、石油、土木建筑物及地基內(nèi)結(jié)構(gòu)中。 文中闡述了振弦式和電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理和特點(diǎn),對傳感器誤差的產(chǎn)生進(jìn)行了分析,著力研究了減少和消除傳感器的誤差,提高精度的方法及
2、其實(shí)現(xiàn)電路。 設(shè)計(jì)的硬件電路分為七個(gè)部分:MCU、A/D轉(zhuǎn)換、激振、信號調(diào)理、通訊接口、通道選擇、溫度調(diào)理。根據(jù)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)際情況,選用P89C58X2FN芯片作為主處理器實(shí)現(xiàn)采集多路傳感器數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)的功能。在溫度調(diào)理方面,設(shè)計(jì)了一種基于比值采樣原理的測量電阻電路,在不提高元件參數(shù)性能指標(biāo)的情況下,大大提高了測量精度。 在軟件方面,編制的軟件主要完成MCU的初始化配置、中斷采樣、以及傳輸數(shù)據(jù)等工作,
3、為了增加軟件的可讀性和可移植性,采用C語言實(shí)現(xiàn)主程序和中斷響應(yīng)程序。我們采用了軟件掃頻激振技術(shù)實(shí)現(xiàn)激振單線圈振弦式傳感器的新方法,它與傳統(tǒng)的激振方法相比,具有激振可靠、激振頻率可控、信號靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。 該系統(tǒng)樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測試和試運(yùn)行,對其中的激振模塊、采集數(shù)據(jù)模塊、通信模塊工作狀態(tài)進(jìn)行了驗(yàn)證,并且利用Matlab軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,滿足結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求,具有一定的實(shí)用價(jià)值
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