一种振弦传感器的自适应数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种振弦传感器的自适应数据采集装置，包括控制器控制器，用于通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当接收的频率信号的质量未达标时，将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理。本实用新型专利技术采用自适应激励方法解决各种振弦传感器难激发、易激发损坏传感器、信号回收质量差的问题，提高了数据采集的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种振弦传感器的自适应数据采集装置
本技术涉及土木工程领域，尤其涉及一种振弦传感器的自适应数据采集装置。
技术介绍
桩基作为建筑物基础构造形式的一种，埋于地下，属于隐蔽工程。准确判定桩基工程的质量对振弦传感器广泛应用于房屋建筑、桥梁工程、复杂工业环境，且原理简单实现方便等特点。但数据回收麻烦，且回收后的数据为二次物理数据，需要特定的转换关系计算后才能得到目标数据并通过大量数据获取被测量的变法趋势。而目前市面上使用者也难以掌握如此多的转换公式和趋势判断技巧。振弦采集仪采集振弦传感器信号时，需要先发送高压激励信号至振弦传感器线圈，当钢弦起振后，采集电路拾取线圈感应信号，计算传感器频率和信号幅值，从而完成一次振弦传感器采集。振弦传感器正常时，振弦采集仪发送的高压信号经过线圈，然后回到振弦采集仪，形成一个完整激励回路。但是当振弦传感器异常时，此时振弦采集仪向振弦传感器发送高压激励信号，可能会损坏振弦传感器和振弦采集仪。现有技术中，振弦传感器数据获取主要存在如下问题：传感器不易激发、传感器过度激发受损、信号回收质量差和数据难管理等，对于需要长期监测的项目数据获取困难、数据管理繁琐、数据不直观等问题。
技术实现思路
本技术提供一种振弦传感器的自适应数据采集装置，解决现有技术中传感器不易激发、传感器过度激发受损、信号回收质量差、数据获取困难、数据难管理的技术问题。本技术是通过以下技术方案实现的：一种振弦传感器的自适应数据采集装置，包括：控制器，用于通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；用于判断接收的频率信号的质量是否达标；当判断接收的频率信号的质量未达标时，将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理；激发电路，用于为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路，用于接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器。本技术提供一种振弦传感器的自适应数据采集装置，控制器通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器；所述控制器判断接收的频率信号的质量是否达标；当所述控制器判断接收的频率信号的质量未达标时，所述控制器将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当所述控制器判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理。本技术采用自适应激励方法解决各种振弦传感器难激发、易激发损坏传感器、信号回收质量差的问题，提高了数据采集的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的一种振弦传感器的自适应数据采集装置流程图；图2为本技术实施例的一种振弦传感器的自适应数据采集装置结构示意图；图3为本技术实施例的一种激发电路的结构示意图；图4为本技术实施例的一种信号接收调理电路的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，为本技术实施例提供的一种振弦传感器的自适应数据采集装置的工作步骤，如图1所示，包括：步骤101、控制器通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；其中，所述控制器通过激发电路向多个连通有振弦式传感器的通道依次发送脉冲激励信号，其中，激发电路和信号检测调理电路与不同振弦传感器连接有多个通道。步骤102、信号接收调理电路接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器；其中，步骤102具体可以包括：步骤102-1、将所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号进行多级滤波和放大；步骤102-2、将多级滤波和放大后的频率信号发送给所述控制器步骤103、所述控制器判断接收的频率信号的质量是否达标，当所述控制器判断接收的频率信号的质量未达标时，跳转至步骤104继续执行，当所述控制器判断接收的频率信号的质量达标时，跳转至步骤105继续执行；其中，所述控制器判断接收的频率信号的质量是否达标可以通过判断接收的激发频率信号有无预设数量的有效波形。信号质量判断:每次信号经硬件多级滤波和放大后被处理器高速捕捉，并将捕捉后的数据进行数字滤波处理最终判断此次激发后有无256个有效波形，如果无则说明激励能量不足，导致激励后的阻尼震荡维持时间不足，故需要提高激励输出。反之则激发成功。步骤104、所述控制器将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；其中，脉冲激励信号的电压为处理器可控，电压控制输出依据为每次回收信号的质量。每次脉冲激励信号的电压均从最低电压开始（10VDC）开始每次步长10V，逐次增加，当回收信号质量达标后累计触发多次后稳定脉冲输出。步骤105、通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理。步骤105之后，存储频率信号的质量达标的电压值及与不同振弦传感器连接的通道标识，以便后续采集振弦传感器时，可以直接读取存储的电压值和通道标识发送脉冲激励信号。本技术提供一种振弦传感器的自适应数据采集装置，控制器通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器；所述控制器判断接收的频率信号的质量是否达标；当所述控制器判断接收的频率信号的质量未达标时，所述控制器将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当所述控制器判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理。本技术采用自适应激励方法解决各种振弦传感器难激发、易激发损坏传感器、信号回收质量差的问题，提高了数据采集的可靠性。本技术实施例还提供了一种振弦传感器的自适应数据采集装置，如图2所示，包括：控制器，用于通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；用于判断接收的频率信号的质量是否达标；当判断接收的频率信号的质量未达标时，将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理；激发电路，用于为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路，用于接收所述振弦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振弦传感器的自适应数据采集装置，其特征在于，包括：控制器，用于通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；用于判断接收的频率信号的质量是否达标；当判断接收的频率信号的质量未达标时，将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理；激发电路，用于为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路，用于接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器。

【技术特征摘要】
1.一种振弦传感器的自适应数据采集装置，其特征在于，包括：控制器，用于通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；用于判断接收的频率信号的质量是否达标；当判断接收的频率信号的质量未达标时，将脉冲激励信号的电压增加预设数值，并通过激发电路为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；当判断接收的频率信号的质量达标时，通过激发电路发送脉冲激励信号，通过信号接收调理电路采集频率信号，并基于采集到的频率信号进行数据处理；激发电路，用于为连通有振弦传感器的通道提供脉冲激励信号；信号接收调理电路，用于接收所述振弦传感器在所述脉冲激励信号作用下产生的频率信号，并将频率信号发送给所述控制器。2.根据权利要求1所述的振弦传感器的自适应数据采集装置，其特征在于，还包括通道切换与信号隔离电路，所述通道切换与信号隔离电路分别与激发电路、信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红幸，杨涛，陈胜，李习涛，张鑫，江洋，
申请(专利权)人：上海岩联工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42