基于振弦传感器的应变无线测量系统设计.pdf

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1、2015年第34卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)103DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)02-0103-03基于振弦传感器的应变无线测量系统设计邓霏，颜运强，张谊(中国工程物理研究院计算机应用研究所，I~t／1I绵阳621900)摘要：针对传统振弦式应变测量手段的缺点与不足，设计了一种基于振弦式传感器的应变无线测量系统。整个系统通过ARM来控制，并通过通用分组无线业务(GPRS)网络组成无线通信网络，实现了

2、完全无人值守测量和系统的远程控制以及数据的无线传输。系统采样太阳能供电，可以更好地适应现场和野外试验不方便布线和取电的场合；系统具有大容量数据存储能力，无线传输数据的能力，具有高可靠性、高精度、适应性强、低成本等诸多优点，该测量系统使用方便，功能强大，智能化，必将有良好的应用前景。关键词：振弦；应变；无线；通用分组无线业务；STM32中图分类号：TP212．3文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)02-0103-03Designofawirelessstrainmeasuremen

3、tsystembasedonvibratingwiresensorDENGFei，YANYun—qiang，ZHANGYi(InstituteofComputerApplication，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China)Abstract：Aimingatshortageoftraditionalvibratingwirestrainmeasurementmethod，awirelessstrainmeasurementsys

4、tembasedonvibratingwiresensorsisdesigned．ThewholesystemiscontrolledbyARM，andwirelesscommunicationnetworkisbuiltupthroughGPRSnetwork，SOacompletelyunattendedmeasurement，andremotecontrolofsystemtogetherwithwirelesstransmissionofdatascanberealized；thesyst

5、empowersupplyusessolarpowerSOitcaneasilyadapttooccasionswhichareinconvenientforelectricwiringandpowersupplyinfieldmeasurement．Thesystemhashigh—capacityofdatastorageandiscapableofwirelesstransmissionofdata，andhashigh—reliability，high-precision，strong·a

6、daptability，andlow—cost，andthismeasurementsystemisboundtohaveagoodapplicationprospectforitsconvenientusage，powerfulfunctionandintelligence．Keywords：vibratingwire；strain；wireless；GPRS；STM320引言提高了系统的适应性；采用太阳能供电，不需要现场取点或振弦式传感器输出的信号是频率，具有抗干扰性好、结者频繁的更换蓄电池；

7、采用通用分组无线业务(GPRS)实现构简单可靠、准确度高、重复性好、长期稳定性好等特系统的远程控制和监测，无需现场值守。因此，本系统的研点”。振弦式传感器的这些优点非常适合在大坝、桥梁等发，使得对土木工程结构的远程监测和全天候无人值守监工作环境恶劣而且技术要求又高的工程技术领域，以监测测成为可能，这必将给大型结构的施工控制和已建成土木岩土所受的应力和形变。应变测量作为土木工程结构健康工程结构的检测带来新的生命力。检测的重要组成部分，无论是在工程建设期，还是在工程使1系统整体设计用期都需要对工程进行

8、长期监测J。现有的检测技术大振弦式应变无线测量系统主要应用于土木工程(如铁多为采用有导线、现场供电和值守的测量手段J。随着土路、桥梁等)的应变测量，当周围环境温度发生变化时，振木工程结构建设的规模越来越大，建设和使用周期越来越弦长度因为热胀冷缩发生变化，从而传感器的输出发生变长，传统的测量方式的弊端越来越明显：布设的传感器越来化，因此，需用温度对信号进行修正E4．sl；本系统共有l6个越多，有线电缆用量剧增，布置和撤离有线电缆工作量大；应变和温度测量通道，可以同时对16个测点的应变