多路振弦式传感器桥梁检测系统设计.pdf

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1、68传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第4期?＼)；设计与制造(If、多路振弦式传感器桥梁检测系统设计莫琳，何华光，陈妮，谢开仲(1．广西大学计算机与电子信息学院。广西南宁530004；2．广西医科大学基础医学院，广西南宁530021；3．广西大学土木建筑工程学院，广西南宁530004)摘要：为了满足桥梁安全监测中振弦式传感器数据采集需求，设计了多路频率数据采集的测量系统。针对振弦式传感器输出信号微弱、容易受到干扰而造成的测量精度下降问题，设计了高效抑制干扰的硬件电路，软件

2、以STM32处理器为核心，提出适合测量频率方案。测量系统能够在24S内完成8个通道的振弦式传感器的测量，测量准确率高达99．9％。实验结果表明：该系统具有工作稳定性较高、硬件电路简单、抗干扰能力强等优点。关键词：振弦式传感器；数据采集；频率测量中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)04-0068-04Design0fbridge-detectionsystemusingmulti-channelVlDratlngWlreSenS0rM0Lin。HEHua—guang，CHENNi．XIEKai—zhong。(

3、1．CollegeComputerandElectronicsandInformation，GuangxiUniversity，Nanning530004，China；2．SchoolofPreclinicalMedicine，GuangxiMedicalUniversity，Nanning530021，China；3．CollegeofCivilandArchitectureEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：Forthedesireofdataacquisiti

4、onofvibratingwiresensorsinsecuritydetectionofbridge，designameasurementsystemofmulti—channel~equencydataacquisition．Aimingatproblemofweakoutputsignalofvibratingwiresensorsandeasytobeinterferedwhichresultinprecisiondecrease，hardwarecircuitwhicheficientlysuppressinterferenceisde

5、signedandsoftwareusesSTM32processorasthecore，~equencymeasuringschemeisputforward．Themeasurementsystemcanperformthemeasurementofvibratingwiresensorsof8channelsin24S．themeasurementaccuracyrateisashighas99．9％．Theexperimentalresultsshowthatthesystemhasadvantagesofhighworkingstabi

6、lity，simplehardwarecircuit，stronganti—interferencecapability．Keywords：vibratingwiresensor；dataacquisition；~equency0引言器输出信号频率微弱、易受干扰的特点，本文给出了高效抑我国桥梁建设在高速发展，桥梁健康安全监测已越来制干扰的硬件措施，提出了以STM32为核心，采用简单电越重要。桥梁在使用过程中，内部结构受到的压力作用引路实现多路频率测量方案。起频率振动千变万化，同时也会造成各种不同程度的结构1硬件系统设计损伤，为确保掌握桥梁的信息状

7、态，不但依靠计算分析了解图1为硬件系统结构图。本系统主要由激振电路、多受力状况，还要对桥梁的断面实际情况进行检测，因此，桥路开关电路、放大电路、滤波电路、整形电路、STM32处理梁的应变力测试是一项重要工作J。器、时钟模块构成。激振电路通过激励振弦式传感器使其振弦式传感器是一种频率性传感器，依其稳定性、耐久输出固有频率信号，经过多路开关实现对通道的选择后，信性强的特点广泛地应用在桥梁安全监测领域中。根据振弦号在放大电路中被放大，在滤波电路中滤除掉噪声，在经过式传感器振弦的振动频率的变化，转换成相应的应力变化，整形电路后利用STM32处理器进行频率

8、的测量。通过检测应力数据，获取桥梁结构层发生的变形信息，为桥1．1激振电路梁的结构安全，提供有效的科学依据。针对振弦式传感振弦式传感器通