高精度滑移监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高精度滑移监控装置，该装置包括用于采集栓接板的位移变化信号的传感器模块、用于将采集的位移传感器的模拟信号转换为数字信号的ADC信号转换模块、用于对采集的信息进行计算处理的STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。本实用新型专利技术结构简单，能够方便地对不易测量的栓接板滑移进行实时监控和警示，在发生事故前能够提前预测栓接板的安全性，提高了栓接板滑移研究试验的精确度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及计量检测
，具体涉及一种高精度滑移监控装置。
技术介绍
高强度螺栓栓接板具有连接紧密、受力良好、耐疲劳、可拆换、安装简单等特点，因此，被广泛应用在工业与民用建筑、桥梁建筑等工程结构中。由于栓接板在使用过程中会受到外界的拉力，其相对于固定板会产生滑移，从而会施加给固定栓接板的螺栓巨大的剪切力，当剪切力到达一定的程度时会将螺栓剪切断，从而导致栓接板与固定板之间的固定结构被破坏，进而导致事故的发生。目前，对于有关栓接板滑移的研究，其研究结果的判定主要依靠的是实验人员的主观判断，如实验人员看到试验机回针或者听到“砰”的一声时，判定栓接板发生了滑移，然而，这种人为判定的检测方法不可避免地存在误差，甚至是误判。因此，寻求一种栓接板滑移精度的监控装置显得尤为重要，也使测得的施压力更加精确，整个实验更加严谨。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高精度滑移监控装置，能实时监控栓接板是否发生滑移。为了实现上述目的，本技术的高精度滑移监控装置，该装置包括传感器模块、ADC信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。所述传感器模块选用高精度的微米级电阻式位移传感器，用于采集栓接板的位移变化信号；所述ADC信号转换模块为24位的模数转换模块，ADC信号转换模块中的采集芯片是ADS1256，用于将采集的位移传感器的模拟信号转换为数字信号，通过SPI通信传输给STM32单片机；所述STM32单片机的芯片为F103ZET6，用于对采集的信息进行计算处理；所述声光报警模块由发光二极管和蜂鸣器组成，所述发光二极管与蜂鸣器分别与STM32单片机连接。本技术通过高精度的位移传感器和ADC信号转换模块，ADC信号转换模块实时将位移传感器的模拟信号转换为数字信号，提高了信息的传输能力和传输速度，进而提高了整个装置的精度和实时性。本技术结构简单，能够方便地对不易测量的栓接板滑移进行实时监控和警示，在发生事故前能够提前预测栓接板的安全性，提高了栓接板滑移研究试验的精确度。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为串口电路原理图；图3为ADC信号转换模块的电路原理图；图4为发光二极管的电路原理图；图5为蜂鸣器的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术的高精度滑移监控装置，该装置包括传感器模块、ADC信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。所述传感器模块选用高精度的微米级电阻式位移传感器，用于采集栓接板的位移变化信号；所述ADC信号转换模块选用24位的模数转换模块，其采集芯片是ADS1256，用于将采集的位移传感器的模拟信号转换为数字信号，通过SPI通信传输给STM32单片机；所述STM32单片机的芯片选用F103ZET6，用于对采集的信息进行计算处理。图2所示为ADC信号转换模块的接线分布图，J1为通讯端口，与STM32单片机连接，DVDD为外部供电引脚，输出纯净的3.3V，其作为位移传感器的电源正极，SCLK为时钟输入引脚，DIN为命令输入引脚，DOUT为数据输出引脚，DRDY为通知转换完成引脚，CS为片选引脚，RESET为复位引脚，DGND为数字地引脚。J2为模拟输入端，AIN0～AIN7总共八个输入口，可以作为8个独立的单端输入，也可以作为4组差分输入，AIN0与AIN1为一组，AIN2与AIN3为一组，AIN4与AIN5为一组，AIN6与AIN7为一组。旁边的偶数电阻R1、R2、R11、R12、R18、R19、R23、R24为输入电阻，与后面的滤波电容组成RC滤波电路，与R3、R4、R16、R17、R20、R21、R25、R26组成输入衰减电路。位移传感器的位移变化会体现在输出电压上，因此只要监测输出电压的变化便能判断位移是否发生改变，ADC信号转换模块将连续不断地对位移传感器的输出电压进行通信采集，并由ADS1256将模拟信号转换为数字信号，传输给STM32单片机，他们之间的通讯方式为SPI通信，本技术用STM32ZET6工控板上的SPI1与ADS1256进行通信，具有SPI1通信功能的引脚为PB12(CS)、PB13(SCLK)、PB14(MISO)、PB15(MOSI)。STM32单片机将采集到的数据源源不断地输出给上位机，传输方式是串口传输，具体用到的为串口1，串口1的电路如图3所示。当位移发生改变时，输出电压就会发生改变，这时，STM32单片机就会判断，将异常数据传输给上位机，并发出报警。所述声光报警模块包括发光二极管与蜂鸣器，发光二极管电路如图4所示，蜂鸣器电路如图5所示。当达到报警要求时，STM32单片机会给STM32ZET6工控板上的PE6引脚和PB8引脚置高电平，PE6控制的是LED灯，PB8控制的是蜂鸣器，因此，蜂鸣器会发出持续间断的“嘀嘀嘀”的声音，相应的，发光二极管也会不停地闪烁，来警示操作人员。本技术采用以下方式连接：将位移传感器的红线(正极)与ADC信号转换模块的DVDD引脚连接，绿线(负级)和STM32开发板上的GND连接，黄线(输出线)和ADC信号转换模块上的AIN0连接；用RS232串口线将STM32单片机与上位机进行连接，实现单片机与上位机之间的通信；用杜邦线将STM32单片机上的“+5V”、“GND”分别与ADC信号转换模块的“+5V”、“GND”连接，实现STM32工控板对ADC信号转换模块的供电；将STM32开发板上的GPIOD11引脚和ADC信号转换模块的RESET的引脚连接，GPIOD13与DRDY连接，GPIOB12与CS连接，GPIOB13与SCLK连接，GPIOB14与DOUT连接，GPIOB15与DIN连接，GND与DGND连接；STM32开发板与ADS1256之间通过SPI通信，设置ADS1256一秒钟内采集100个数据，通过SPI通信传输给STM32开发板，STM32再将数据传输给上位机，实现了对位移传感器输出电压的连续采集。试验时，打开开关，ADC信号转换模块对位移传感器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度滑移监控装置，其特征在于，该装置包括传感器模块、ADC信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC信号转换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报警模块；所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。

【技术特征摘要】
1.一种高精度滑移监控装置，其特征在于，该装置包括传感器模块、ADC
信号转换模块、STM32单片机和声光报警模块，所述传感器模块与ADC信号转
换模块连接，所述STM32单片机分别连接ADC信号转换模块和声光报警模块；
所述STM32单片机通过RS232串口线与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的高精度滑移监控装置，其特征在于，所述传感器
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【专利技术属性】
技术研发人员：马西良，吴文辉，毛瑞卿，王勇，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32