一种基于射频标签的应力采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于射频标签的应力采集系统，包括：信号分析存储单元，信号激励和处理单元，应力采集片，还包括读写器模块和电子标签；所述信号分析存储单元与所述读写器模块连接，所述读写器模块与所述电子标签采用无线通信，所述电子标签与所述信号激励和处理单元连接，所述信号激励和处理单元与所述应力采集片连接；所述电子标签包括：数字控制器、射频模拟前端、存储器和电源模块；所述数字控制器分别与射频模拟前端、存储器、电源模块以及信号激励和处理单元相连；基于电子标签的无线应力采集系统能够充分的利用电子标签的技术优势完成应力信号的采集，传送，识别的功能，且不需要无线信号传递功能模块。

A stress collection system based on radio frequency label

The present invention provides a stress acquisition system based on radio frequency label includes: signal analysis storage unit, signal processing unit and incentive, stress acquisition, also including the reader and electronic tag module; the reader module is connected with the storage unit and the signal analysis, the reader module and the electronic label using wireless communication, the electronic tag and the signal excitation and processing unit is connected, the signal excitation and processing unit and the stress collection sheet is connected; the electronic tag includes: digital controller, RF front-end, memory and power supply module; the digital controller and analog RF respectively. The front-end, memory, power supply module and the signal generation and processing unit which is connected with the electronic tag; wireless stress data acquisition system can make full use of the advantages of technology based on electronic label The functions of collecting, transmitting and identifying the stress signals are completed, and the wireless signal transfer function module is not needed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力学性能检测的电子系统，具体涉及一种基于射频标签的无线应力采集系统
技术介绍
由于社会对安全的日益重视和检测技术精细化水平的提高，应力的测量在实际工程中有着广泛重要的使用：大量的建筑，桥梁，机械器件等需要监测其的应力变化，对灾害的发生做好预判，做好预防准备；众多的物件在使用前需要对其的力学特性进行实验测试，以确定其是否可以正常使用。而传统的应力传感器需要使用线缆将应力传感器与应力检测仪进行信号的连接。这种基于线缆的链接方式在实际工程中往往造成施工上的诸多不便，比如对多个节点的测量会导致电缆占据很多的空间，安装不方便；由于各个线缆本身的情况(长度，使用时间，是否破损等)不一致，也会导致各个测量点的测量数据的不够精确；对测量点需要手动的进行标记，与测量值进行匹配。为了克服有线应力采集手段的局限性，有必要提供一种无线应力采集系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于电子标签的无线应力采集系统，该系统能够充分的利用电子标签的技术优势完成应力信号的采集，传送，识别的功能，且不需要为应力采集系统专门开发无线信号传递功能模块。一种基于射频标签的应力采集系统，包括：信号分析存储单元，信号激励和处理单元，应力采集片，读写器模块和电子标签，所述信号分析存储单元与所述读写器模块连接，所述读写器模块与所述电子标签采用无线通信，所述电子标签与所述信号激励和处理单元连接，所述信号激励和处理单元与所述应力采集片连接。进一步的，所述电子标签包括：数字控制器，射频模拟前端，存储器，电源模块；所述数字控制器分别与射频模拟前端、存储器、电源模块、信号激励和处理单元相连。进一步的，所述射频模拟前端与数字控制器相连，射频模拟前端具有解调功能和调制功能，解调功能是对输入的调制信号进行借条并发送到数字控制器部分，调制功能是对从数字控制器发送过来的信号进行调制并发送出去。进一步的，所述数字控制器用于处理模拟前端和应力传感器发送过来的信号，负责对读写器模块的通信，并能根据读写器模块的指令与所述存储器进行通信。进一步的，所述存储器可以长久保存数据，而且可以根据数字控制器的指令对数据进行更新。进一步的，所述电源模块为数字控制器，存储器和应力采集片提供稳定持续的电流。进一步的，所述信号激励和处理单元主要为应变片提供激励信号，并将应变片采集到的微弱信号进行放大，做预处理。进一步的，所述应力采集片根据应力变化导致的应变片电流的变化，进而间接得出应力。进一步的，所述读写器模块包括RFID标签读写器。进一步的，整个应力采集系统的工作流程是：电源模块为数字控制器，射频模拟前端，存储器提供可持续的电流；当应力采集片出现电流变化时，信号激励和处理单元将该信息进行采集并且预处理，然后传输给数字控制器，数字控制器则将信息进行存储，数字控制器可以及时的将采集到的数据发送出去，也可以将采集到的数据存储在存储器中，或者在一定的间隔将数据发送，或者在得到外界的发送指令后，再将存储器中的存储的数据通过射频模拟前端发送出去，并将存储器中的数据进行清空。与最接近的现有技术比，本专利技术的技术方案具有如下优异效果：(1)采用电子标签技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，(2)其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据；(3)可以同时对多个物体进行识读(4)储存的信息量也非常大；(5)不需要无线信号传递功能模块，生产成本大大降低；(6)技术上成熟稳定，配套环境完善，商业化程度高。附图说明图1为现有的应力采集系统示意图图2为本专利技术一种基于射频标签的无线应力采集系统示意图具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：如图1所示一个应力采集系统，从原理上讲其需要的功能有:电源，存储单元，处理功能，信号激励和信号处理单元，应力采集装置。在有线应力采集系统，应力采集片和系统其它单元的连接是通过线缆进行完成。若采用无线信号传递，那么需要单独为应变片，提供激励信号，提供电源，提供将采集的信号发送回系统处理模块的传送途径。而电子标签本身具有：电源模块，存储模块，信号处理和传递的模块。这样，电子标签能够为应力片提供激励信号，能够将应力片采集的信号发射出去，能够依据本身的存储单元，为信号接收系统提供识别信号源的功能。如图2所示，本专利技术一种基于射频标签的无线应力采集系统包含以下模块:信号分析存储单元，应力采集片，信号激励和处理单元，读写器模块，电子标签；所述信号分析存储单元与所述读写器模块连接，所述读写器模块与所述电子标签采用无线通信，所述电子标签与所述信号激励和处理单元连接，所述信号激励和处理单元与所述应力采集片连接。电子标签包括：数字控制器，射频模拟前端，存储器，电源；所述数字控制器分别与射频模拟前端、存储器、电源模块、信号激励和处理单元相连。所述读写器模块采用RFID标签读写器射频模拟前端与数字控制器相连，主要功能为：对信号的调制解调，解调功能是对输入的调制信号进行借条并发送到数字控制器部分，调制功能是对从数字控制器发送过来的信号进行调制并发送出去。数字控制器：处理模拟前端和应力传感器发送过来的信号，负责对读写器模块的通信，并能根据读写器模块的指令与存储模块进行通信。数字控制器和射频模拟前端，存储器，电源，信号激励和处理单元相连。存储器:可以长久保存数据，而且可以根据数字控制器的指令对数据进行更新。电源模块：为数字控制器，存储器，应力采集片提供稳定持续的电流。信号激励和处理单元：主要为应变片提供激励信号，并将应变片采集到的微弱信号进行放大，做预处理。应力采集片模块：依据应力变化导致应变片电流变化，进而间接给出应力的能力。整个器件的工作流程是：电源模块为其它模块提供可持续的电流，当应力采集片出现电流变化时，信号激励和处理单元将该信息进行采集并且预处理，交由数字控制器，数字控制器则将信息进行存储。数字控制器可以及时的将采集到的数据发送出去，也可以将采集到的数据存储在存储器中，或者在一定的间隔将数据发送，或者在得到外界的发送指令后，再将存储器中的存储的数据通过射频模拟前端发送出去，并将存储器中的数据进行清空。最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射频标签的应力采集系统，其特征在于，包括：信号分析存储单元、读写器模块、电子标签、信号激励和处理单元以及应力采集片；所述信号分析存储单元与所述读写器模块连接，所述读写器模块与所述电子标签采用无线通信，所述电子标签与所述信号激励和处理单元连接，所述信号激励和处理单元与所述应力采集片连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频标签的应力采集系统，其特征在于，包括：信号分析存储单元、读写器模块、电子标签、信号激励和处理单元以及应力采集片；所述信号分析存储单元与所述读写器模块连接，所述读写器模块与所述电子标签采用无线通信，所述电子标签与所述信号激励和处理单元连接，所述信号激励和处理单元与所述应力采集片连接。2.如权利要求1所述的应力采集系统，其特征在于，所述电子标签包括：数字控制器、射频模拟前端、存储器、电源模块；所述数字控制器分别与射频模拟前端、存储器、电源模块、信号激励和处理单元相连。3.如权利要求1所述的应力采集系统，其特征在于，所述读写器模块包括RFID标签读写器。4.如权利要求2所述的应力采集系统，其特征在于，所述射频模拟前端与数字控制器相连，所述射频模拟前端具有对输入的调制信号进行借条并发送到数字控制器的功能和将数字控制器发送来的信号进行调制并发送的功能。5.如权利要求2所述的应力采集系统，其特征在于，所述数字控制器用于处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚多，李清华，韩军科，杨风利，王旭明，胡晓光，张子富，苏志钢，王飞，汪长智，邢海军，吴静，张广成，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11