CN202562673U - 一种基于电压补偿的应变采集*** - Google Patents
一种基于电压补偿的应变采集*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN202562673U CN202562673U CN2012201709844U CN201220170984U CN202562673U CN 202562673 U CN202562673 U CN 202562673U CN 2012201709844 U CN2012201709844 U CN 2012201709844U CN 201220170984 U CN201220170984 U CN 201220170984U CN 202562673 U CN202562673 U CN 202562673U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- strain
- voltage follower
- power supply
- acquisition system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于电压补偿的应变采集***,包括设置在数据采集端的数据采集器、第一电压跟随器、第二电压跟随器和基准电源,还包括设置在现场端的应变传感器;应变传感器的一端通过第一电压跟随器接基准电源的正电压端;应变传感器的另一端通过第二电压跟随器接基准电源的地;应变传感器的信号输出端接数据采集器。所述的应变传感器为具有应变电阻的桥式应变电路。第一电压跟随器和第二电压跟随器均为基于运算放大器的电压跟随器。该基于电压补偿的应变采集***结构简单,数据采集精度高。
Description
技术领域
本专利涉及土木工程安全监测领域,特别是一种基于电压补偿的应变采集***。
背景技术
土木工程安全监测领域中的桥梁应变采集***,需要对桥梁的桥墩、梁柱、伸缩带等部位进行应变数据的采集。桥梁应变采集***中主要是采集桥式电路的应变片数据,应变片的位置距离采集***距离从几米至几百米,而且所采用的电缆线材料有差异,电源的线路上会产生一定的电阻,导致采集***的电源电压在线路上有所下降,这样在应变片电源端电压会小于采集端的电压,由此会导致数据会出现很大的偏差。为减少这种偏差,现有技术中,有的采用增强电源驱动能力的模式,这种方式能够增加在远端应变的电源电压,但仍与标准电源值有误差;有的在现场测量应变电源端的电压,然后将其作为应变电路的电源值,这种方式需要对每个应变电源端进行电压测量和记录,且需要人工维护,自动化程度不高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种基于电压补偿的应变采集***,该基于电压补偿的应变采集***结构简单,数据采集精度高。
实用新型的技术方案如下:
一种基于电压补偿的应变采集***,包括设置在数据采集端的数据采集器、第一电压跟随器、第二电压跟随器和基准电源,还包括设置在现场端的应变传感器;
应变传感器的一端通过第一电压跟随器接基准电源的正电压端;应变传感器的另一端通过第二电压跟随器接基准电源的地;应变传感器的信号输出端接数据采集器。
所述的应变传感器为具有应变电阻的桥式应变电路。
第一电压跟随器和第二电压跟随器均为基于运算放大器的电压跟随器。
有益效果
本实用新型针对于应变测量现场线路过长,电源电压不稳定的现象,提出的一种基于电压补偿的应变采集***,采用电压跟随器保障桥式应变电路的2个供电端的电源与基准电源的电压一直,电压跟随器基于反馈原理,在反馈端电压发生变化时,电压跟随器实时对输出电压进行调整,从而保证桥式电路的电源端电压与基准电压相同,减少了由于电源长线驱动能力不足而带来的测量误差,提高应变数据采集的准确度和精度。通过采用常用的屏蔽线和电压跟随器,整个***结构简单、实用,效果明显。
附图说明
图1是本实用新型的基于电压补偿的应变采集***的结构示意图。
标号说明:R1-第一电阻,R2-第二电阻,R3-第三电阻,R4-应变电阻,U1-第一运算放大器,U2-第二运算放大器,Vo为应变桥的输出电压。
具体实施方式
实施例1:
如图1所示,一种基于电压补偿的应变采集***,包括设置在数据采集端的数据采集器、第一电压跟随器、第二电压跟随器和基准电源,还包括设置在现场端的应变传感器;应变传感器的一端通过第一电压跟随器接基准电源的正电压端;应变传感器的另一端通过第二电压跟随器接基准电源的地;应变传感器的信号输出端接数据采集器。所述的应变传感器为具有应变电阻的桥式应变电路。第一电压跟随器和第二电压跟随器均为基于运算放大器的电压跟随器。
数据采集器选用ARM7TDMI-S CPU的微控制器。
该***在使用过程中,通过运算放大器将桥式电路的输入电源正端电压即反馈电压与基准电源电压进行比较,当传输线过长,其等效电阻造成远端电压下降时,若反馈电压小于基准电源电压,则增加电源的驱动能力,使之达到基准电源电压值,使远端电桥输入电源电压保持与基准电源一致的电源电压;同样通过运算放大器将桥式电路的输入电源负端即反馈电压与接地电压进行比较,当传输线过长,其等效电阻造成远端电压变化时,则电压跟随器随之改变输出电压,使远端电桥输入电源负端电压保持与接地电压一致。通过这种远端电源采集和反馈的模式,使得远端桥式电路的电源电压达到稳定值,保证应变数据采集的正确性和精度。数据采集器采集到电源稳定后的数据,通过模数转换单元进行转换,得到应变电阻的阻值,最终得到桥梁应变数据。
若基准电压稳定性高,则桥式电路的输出就能够精确反映应变电阻的变化,数据采集器采集到该信号后,经换算就可以得到应变电阻的精确变化值,从而保证桥式电路测量的准确性。采用具有足够驱动能力的电源驱动芯片,如AD780,即便是在远端电压下降时,使得基准电源电压保持不变。
在该***中运算放大器特性要求低漂移、低偏置、低噪声,进一步保证桥式电路应变测量的精度,在本实施例中选取LM258。
为了使得采集数据精度更高,在本实例中模数转换单元选择24位采样芯片ADS1246,其自带1至128倍的放大器。
Claims (3)
1.一种基于电压补偿的应变采集***,其特征在于,包括设置在数据采集端的数据采集器、第一电压跟随器、第二电压跟随器和基准电源,还包括设置在现场端的应变传感器;
应变传感器的一端通过第一电压跟随器接基准电源的正电压端;应变传感器的另一端通过第二电压跟随器接基准电源的地;应变传感器的信号输出端接数据采集器。
2.根据权利要求1所述的基于电压补偿的应变采集***,其特征在于,所述的应变传感器为具有应变电阻的桥式应变电路。
3.根据权利要求1或2所述的基于电压补偿的应变采集***,其特征在于,第一电压跟随器和第二电压跟随器均为基于运算放大器的电压跟随器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012201709844U CN202562673U (zh) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 一种基于电压补偿的应变采集*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012201709844U CN202562673U (zh) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 一种基于电压补偿的应变采集*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202562673U true CN202562673U (zh) | 2012-11-28 |
Family
ID=47212318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012201709844U Expired - Fee Related CN202562673U (zh) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 一种基于电压补偿的应变采集*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202562673U (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104568304A (zh) * | 2013-10-12 | 2015-04-29 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种增强应变式力传感器数据采集*** |
CN105388811A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-09 | 成都聚汇才科技有限公司 | 一种基于运算放大式信息传输电路的智能电表控制*** |
CN110333014A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-15 | 浙江荷清柔性电子技术有限公司 | 基于应变片的应变测量电路 |
CN114935390A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-23 | 常州纺织服装职业技术学院 | 一种偏载误差补偿用称重测力传感器 |
-
2012
- 2012-04-20 CN CN2012201709844U patent/CN202562673U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104568304A (zh) * | 2013-10-12 | 2015-04-29 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种增强应变式力传感器数据采集*** |
CN104568304B (zh) * | 2013-10-12 | 2017-11-28 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种增强应变式力传感器数据采集*** |
CN105388811A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-09 | 成都聚汇才科技有限公司 | 一种基于运算放大式信息传输电路的智能电表控制*** |
CN110333014A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-15 | 浙江荷清柔性电子技术有限公司 | 基于应变片的应变测量电路 |
CN114935390A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-23 | 常州纺织服装职业技术学院 | 一种偏载误差补偿用称重测力传感器 |
CN114935390B (zh) * | 2022-05-17 | 2023-08-08 | 常州纺织服装职业技术学院 | 一种偏载误差补偿用称重测力传感器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202255263U (zh) | 位移传感器可视化标定装置 | |
CN102610996A (zh) | 快速光功率校准方法及用于快速光功率校准的装置 | |
CN201562016U (zh) | 防爆电阻测量仪 | |
CN202562673U (zh) | 一种基于电压补偿的应变采集*** | |
CN202511939U (zh) | 一种0-5v输出压力传感器信号调理电路 | |
CN202149871U (zh) | 液体密度检测装置 | |
CN201589670U (zh) | 单电源供电热电阻温度传感器变送电路 | |
CN103528492B (zh) | 基于大量程亚微米级高精度lvdt位移传感器的信号转换*** | |
CN205720565U (zh) | 一种用于测试信号调理芯片的批量测试板 | |
CN103575976B (zh) | 一种纯90度移相式无功功率测量方法 | |
CN203785751U (zh) | 一种称重电路及具备该电路的电子秤 | |
CN2570782Y (zh) | 智能温湿度自补偿传感变送器 | |
CN201429424Y (zh) | 一种差动电阻式传感器检测电路 | |
CN201083518Y (zh) | 波高测量*** | |
CN203163840U (zh) | 高精度柱式称重传感器 | |
CN202975080U (zh) | 一种便携式信号基准仪 | |
CN203117697U (zh) | 一种电流监控模块 | |
CN203178378U (zh) | 一种电子式互感器数字量输出校验装置 | |
CN105203079A (zh) | 基于压阻式水准仪的沉降监测***及其控制方法 | |
CN202393454U (zh) | 一种油量传感器采集电路 | |
CN102095756B (zh) | 具有温度补偿的湿度感测电路 | |
CN104460496A (zh) | 基于plc数控恒流源电路 | |
CN203364757U (zh) | 一种微小倾角检测装置 | |
CN203561332U (zh) | 大量程亚微米级高精度lvdt位移传感器的信号转换器 | |
CN203594442U (zh) | 一种数字式张力马丁代克 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121128 Termination date: 20150420 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |