一种应变和温度采集装置制造方法及图纸

本技术涉及应变检测，具体涉及一种应变和温度采集装置，包括主控芯片、应变传感器接口电路、AD转换芯片和RS485接口电路；应变传感器接口电路，接收应变传感器的应变信号，对应变信号进行放大，同时对应变信号进行补偿，并采集温度信号；AD转换芯片，接收应变传感器接口电路发送的经过处理的应变信号以及温度信号，并将经过处理的应变信号以及温度信号转换为相应的数字信号；主控芯片，接收AD转换芯片发送的数字信号，并对数字信号进行数字滤波；RS485接口电路，用于主控芯片与外部设备进行数据交互；本技术提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的应变传感器受温度影响检测结果准确性较差的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及应变检测，具体涉及一种应变和温度采集装置。

技术介绍

1、应变和温度采集装置，能够对应变传感器的应变信号进行采集，同时能够采集温度信号。应变是指沿着应用力轴测量到的变形值，应变是指结构在外力作用下的相对变形，是掌握结构力学性能及判断结构承载力的重要指标，在土木工程、机械制造、航空航天等多种学科的力学性能测试中广泛应用。

2、在土木工程领域，为了掌握悬臂梁的实际承载力，判断其是否达到设计荷载或目标荷载要求，通常需要采用荷载试验的方法，对桥梁的承载力进行鉴定，此时应变测试就是一项主要测试内容。桥梁荷载试验中的应变测试一般是通过在桥梁控制截面安装应变传感器(多采用电阻应变片)，然后通过对比加载前后的应变变化，获得结构承受活荷载的能力，再通过试验荷载与设计(目标)荷载的对比，反映悬臂梁承载力的状况。应变传感器受温度影响很大，经常出现数值漂移过大的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了一种应变和温度采集装置，能够有效克服现有技术所存在的应变传感器受温度影响检测结果准确性较差的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：

5、一种应变和温度采集装置，包括主控芯片、应变传感器接口电路、ad转换芯片和rs485接口电路；

6、应变传感器接口电路，接收应变传感器的应变信号，对应变信号进行放大，同时对应变信号进行补偿，并采集温度信号；

7、ad转换芯片，接收应变传感器接口电路发送的经过处理的应变信号以及温度信号，并将经过处理的应变信号以及温度信号转换为相应的数字信号；

8、主控芯片，接收ad转换芯片发送的数字信号，并对数字信号进行数字滤波；

9、rs485接口电路，用于主控芯片与外部设备进行数据交互。

10、优选地，所述应变传感器接口电路包括应变采集芯片u1和应变电桥焊接接口h1；

11、应变电桥焊接接口h1，用于连接应变传感器的全桥结构；

12、应变采集芯片u1，使用高共模抑制的可编程增益放大器对应变传感器的应变信号进行放大，同时对应变传感器的灵敏度、温漂、非线性和应变信号的电压偏移进行补偿，并采集温度信号。

13、优选地，所述应变采集芯片u1采用jhm1503芯片，所述jhm1503芯片集成有温度传感器。

14、优选地，所述rs485接口电路包括rs485隔离芯片u2、瞬态抑制二极管d2和气体放电管d1；

15、rs485隔离芯片u2，接收主控芯片发送的应变数据和温度数据，同时具有电气隔离功能；

16、瞬态抑制二极管d2，用于对rs485隔离芯片u2的输出信号进行防静电和过压保护；

17、气体放电管d1，用于对rs485隔离芯片u2的输出信号进行防过压保护。

18、优选地，所述rs485接口电路还包括自恢复保险丝f1、自恢复保险丝f2、rs485接头p1和rs485接头p2，所述rs485隔离芯片u2的输出端之间连接有瞬态抑制二极管d2、气体放电管d1；

19、所述瞬态抑制二极管d2的一端与气体放电管d1的一端之间连接有自恢复保险丝f1，所述瞬态抑制二极管d2的另一端与气体放电管d1的另一端之间连接有自恢复保险丝f2；

20、所述气体放电管d1的一端分别与rs485接头p1、rs485接头p2相连，所述气体放电管d1的另一端分别与rs485接头p1、rs485接头p2相连。

21、优选地，所述rs485隔离芯片u2采用nsi83085芯片。

22、(三)有益效果

23、与现有技术相比，本技术所提供的一种应变和温度采集装置，具有以下有益效果：

24、1)温度信号是由应变采集芯片内部集成的温度传感器采集到的，使得应变传感器的应变信号和温度信号对应于同一个位置，能够确保应变数据和温度数据准确关联起来，在后续进行应变数据的历史比对时能够加入温度维度的比对，有效提高后期应变数据判断和比对精度，从而得到更加准确的应变检测结果；

25、2)应变采集芯片能够对应变传感器的灵敏度、温漂、非线性和应变信号的电压偏移进行补偿，同时主控芯片能够对数字信号进行数字滤波，减小噪声对信号造成的干扰，从而能够获得准确的应变数据和温度数据；

26、3)rs485接口电路采用rs485隔离芯片进行电气隔离，通过瞬态抑制二极管对总线进行防静电和过压保护，利用气体放电管实现防过压保护，使得电路板具有更好的emc性能。

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【技术保护点】

1.一种应变和温度采集装置，其特征在于：包括主控芯片、应变传感器接口电路、AD转换芯片和RS485接口电路；

2.根据权利要求1所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述应变传感器接口电路包括应变采集芯片U1和应变电桥焊接接口H1；

3.根据权利要求2所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述应变采集芯片U1采用JHM1503芯片，所述JHM1503芯片集成有温度传感器。

4.根据权利要求1所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述RS485接口电路包括RS485隔离芯片U2、瞬态抑制二极管D2和气体放电管D1；

5.根据权利要求4所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述RS485接口电路还包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2、RS485接头P1和RS485接头P2，所述RS485隔离芯片U2的输出端之间连接有瞬态抑制二极管D2、气体放电管D1；

6.根据权利要求5所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述RS485隔离芯片U2采用NSI83085芯片。

【技术特征摘要】

1.一种应变和温度采集装置，其特征在于：包括主控芯片、应变传感器接口电路、ad转换芯片和rs485接口电路；

2.根据权利要求1所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述应变传感器接口电路包括应变采集芯片u1和应变电桥焊接接口h1；

3.根据权利要求2所述的应变和温度采集装置，其特征在于：所述应变采集芯片u1采用jhm1503芯片，所述jhm1503芯片集成有温度传感器。

4.根据权利要求1所述的应变和温度采集装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，刘嘉良，
申请(专利权)人：青岛海检智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：