基于射频技术的无线应变监测系统研究

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1、分类号：TP274单位代码：10110学号：S20070287中北大学硕士学位论文基于射频技术的无线应变监测系统研究硕士研究生王华斌指导教师孟立凡教授学科专业测试计量技术及仪器2010年5月25日图书分类号TP274密级非密UDC621.396硕士学位论文基于射频技术的无线应变监测系统研究王华斌指导教师（姓名、职称）孟立凡教授申请学位级别工学硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人______________

2、____________________________________________答辩委员会主席_______________________2010年5月25日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件

3、与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文基于射频技术的无线应变监测系统研究摘要应变电测技术广泛应用于机械制造、造船、航天和土木等各领域工程结构的应力应变测试，而其传统的有线连接测试方法布线复杂、测量效率低下。本课题将无线通信技术引入到应变测试领域，既解决了复杂环境下的布线问题，又能提高应变测试系统的适应性。论文研究的基于射频技术的无线应变监测系统共分为两

4、大部分：一是应变采集节点，该节点包含：应变采集模块和数据发射模块，应变采集模块由应变测量电桥、信号调理电路和模数转换电路构成，而数据发射模块由ADuC812单片机和nRF905射频发射模块组成；二是监控中心部分，该部分由上位机、单片机STC89C52和nRF905无线射频接收模块组成。本系统首先将电阻应变片粘贴在被测试件的各个测量点，并接入电桥电路。当试件受外力作用变形时，应变片电阻值的变化将转换成电压的变化，然后经过仪表放大器、低通滤波器后进入ADuC812微转换器，这时利用ADuC812内部A/D转换模块对模拟电压信号转换成数字信号的形式，再通过SPI接口将该数字信号传送给n

5、RF905无线发射模块，并发射出去；同时在监控中心部分，利用nRF905无线接收模块对发送过来的信号进行接收，然后通过串口上传至上位机进行分析、处理、显示和存储等操作。通过对本设计进行测试实验，实验结果表明本系统能对被测试件的应力应变信号进行实时采集，并且无线传输稳定可靠，达到了课题设计要求。关键词：应变测试；ADuC812；无线通信；nRF905中北大学学位论文TheResearchofWirelessStrainMonitoringSystemBasedonRadio-FrequencyTechnologyAbstractStrainmeasuringtechnologyha

6、sbeusedtotestthestructuralstraininmachinerymanufacture,shipbuilding,aerospaceandcivilengineering,etc.Buttheformermodehasthewireconnectiontotest,whichroutingiscomplex,testislowefficiency.SothetopicwillusethewirelesscommunicationtechnologyintoStrainmeasuring,whichcouldsolvethedifficultrouting,a

7、ndimprovetheadaptationofthetestsystem.Thepaperstudiesthewirelessstrainmonitoringsystem,whichincludestwoparts:theoneisstrainacquisitionnodewhichcontainsstraincollectionanddatatransmitmodule.Thestraincollectionmoduleiscomposedofstrainbridge,sig