專利名稱：振弦式數(shù)碼記憶傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及振弦式傳感器的技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
振弦式傳感器，是根據(jù)兩端固定的鋼弦的自振頻率與張力成正比，而鋼弦的張力又與其所受到的變形成正比的關(guān)系而制作的一種傳感器，其被廣泛地用于檢測(cè)物體的應(yīng)變、應(yīng)力、壓力、位移等物理量，由于其材質(zhì)保證、且直接輸出頻率信號(hào)，因此不存在零點(diǎn)漂移，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，因而在水利水電、鐵路、交通、建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；但現(xiàn)用的振弦式傳感器具有如下缺點(diǎn)①傳感器輸出的是實(shí)測(cè)頻率值，還須依據(jù)標(biāo)定曲線換算才能得出物體的被測(cè)物理量，測(cè)試速度慢，對(duì)測(cè)試人員的技術(shù)水平要求高；②傳感器輸出的實(shí)測(cè)頻率值未經(jīng)數(shù)據(jù)處理及調(diào)制，屬微弱交流信號(hào)，不能作遠(yuǎn)距離傳輸；③當(dāng)傳感器被大量埋設(shè)在工程結(jié)構(gòu)中作長(zhǎng)期質(zhì)量監(jiān)控期間，易發(fā)生傳感器傳輸線纜污損或中斷，造成傳感器編號(hào)及標(biāo)定參數(shù)丟失，以至產(chǎn)生取得測(cè)量頻率值也無(wú)法算出相應(yīng)物理量的無(wú)效數(shù)據(jù)情況。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是要提供一種可在傳輸線纜斷損情況下，也能夠直接測(cè)得所需物理量、并能作遠(yuǎn)距離傳輸?shù)恼裣沂綌?shù)碼記憶傳感器。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其兩端座間具有一密封殼體，殼體內(nèi)封裝有一根以兩端座為支點(diǎn)的張緊鋼弦，一個(gè)永久磁鐵、一個(gè)感應(yīng)線圈分別與鋼弦垂直地被封裝在鋼弦相對(duì)兩邊；其中，感應(yīng)線圈接收輸入的測(cè)試脈沖，輸出磁性激振力，鋼弦受磁性激振力激發(fā)產(chǎn)生單向振動(dòng)，鋼弦單向振動(dòng)切割永久磁鐵磁力線，感應(yīng)線圈中再感生出交流頻率信號(hào)輸出給處理電路，其特征在于所述的處理電路是由交流放大器、單片機(jī)芯片、串行存儲(chǔ)器芯片、串行接口芯片依序聯(lián)接組成，其中交流放大器以輸入端與感應(yīng)線圈的輸出端相連接，接收來(lái)自感應(yīng)線圈的交流頻率信號(hào)，輸出放大的頻率信號(hào)；單片機(jī)芯片以I/O接口與交流放大器的輸出端相連接，接收放大的頻率信號(hào)，輸出數(shù)值信號(hào)/指令；串行存儲(chǔ)器芯片以存取口與單片機(jī)芯片的讀寫(xiě)口相連接，接受來(lái)自單片機(jī)芯片的數(shù)值信號(hào)/指令，儲(chǔ)存或調(diào)出數(shù)值信號(hào)；串行接口芯片以控制口與單片機(jī)芯片的串行接口相連接，接收來(lái)自單片機(jī)芯片的數(shù)值信號(hào)/指令，通過(guò)收發(fā)口外送串行信號(hào)或接受外來(lái)串行指令。
所述的處理電路包括交流放大器、單片機(jī)芯片、串行存儲(chǔ)器芯片、串行接口芯片，與永久磁鐵、感應(yīng)線圈及張緊的鋼弦一同，均封裝于兩端座間的密封殼體內(nèi)。
所述的單片機(jī)芯片是MCS-51系列單片機(jī)芯片。
所述的串行存儲(chǔ)器芯片是電可寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器，所述的串行接口芯片是RS232型的。
所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器的密封殼體上還引出有包括兩根信號(hào)線與兩根電源線的外接電纜。
由于采用了上述技術(shù)改進(jìn)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有振弦式傳感器相比有如下優(yōu)點(diǎn)①經(jīng)過(guò)單片機(jī)等的數(shù)值換算、處理，傳感器可直接輸出被測(cè)物理量，直觀顯示傳感器編號(hào)、標(biāo)定參數(shù)及測(cè)量環(huán)境參數(shù)等，免去了人工計(jì)算的麻煩；②傳感器的編號(hào)、標(biāo)定參數(shù)等被永久性地存儲(chǔ)在傳感器的存儲(chǔ)器芯片中，并可在每次測(cè)量時(shí)自動(dòng)保存800次已測(cè)參數(shù)如測(cè)量時(shí)間、測(cè)點(diǎn)溫度、零點(diǎn)參數(shù)、溫度修正值等，因此，即使傳感器的傳輸線纜斷損，只要重新接通又可從傳感器中調(diào)出原始及歷史測(cè)試數(shù)據(jù)、并恢復(fù)新的測(cè)試；③輸出的為數(shù)字信號(hào)、而非微弱的感應(yīng)交流信號(hào)，故能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。因此本實(shí)用新型在本領(lǐng)域具有顯著的先進(jìn)性。


以下再結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作出說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路接線圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示一種振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其兩端座1-1、1-2間具有一密封殼體，殼體內(nèi)封裝有一根以兩端座1-1、1-2為支點(diǎn)的張緊鋼弦2，一個(gè)永久磁鐵3、一個(gè)感應(yīng)線圈4分別與鋼弦2垂直地被封裝在鋼弦2相對(duì)兩邊；其中，感應(yīng)線圈4接收輸入的測(cè)試脈沖，輸出磁性激振力，鋼弦2受磁性激振力激發(fā)產(chǎn)生單向振動(dòng)，鋼弦2單向振動(dòng)切割永久磁鐵3磁力線，感應(yīng)線圈4中再感生出交流頻率信號(hào)輸出給處理電路，其特征在于所述的處理電路是由交流放大器5、單片機(jī)芯片6、串行存儲(chǔ)器芯片7、串行接口芯片8依序聯(lián)接組成，如圖2所示本實(shí)用新型實(shí)施例的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其電路為感應(yīng)線圈4將輸入的測(cè)試脈沖轉(zhuǎn)化為磁性激振力以激發(fā)鋼弦2產(chǎn)生單向振動(dòng)，然后將鋼弦2單向激振而切割永久磁鐵3磁力線再感應(yīng)產(chǎn)生的交流頻率信號(hào)輸出給處理電路，其特征在于所述的處理電路是由交流放大器5、單片機(jī)芯片6、串行存儲(chǔ)器芯片7、串行接口芯片8依序聯(lián)接組成，其中交流放大器5以輸入端(-、+)與感應(yīng)線圈4的輸出端相連接，對(duì)來(lái)自感應(yīng)線圈4的交流頻率信號(hào)進(jìn)行放大，輸出放大的頻率信號(hào)；MCS-51型單片機(jī)芯片6以I/O接口與交流放大器5的輸出端相連接，對(duì)放大的頻率信號(hào)進(jìn)行邏輯與數(shù)值運(yùn)算，輸出數(shù)值信號(hào)/指令；24C64電可寫(xiě)只讀串行存儲(chǔ)器7以存取口與MCS-51型單片機(jī)芯片6的讀寫(xiě)口(SDA、SCL腳)相連接，按照來(lái)自單片機(jī)芯片6的數(shù)值信號(hào)/指令，儲(chǔ)存或調(diào)出數(shù)值信號(hào)；RS232型串行接口芯片8以控制口與MCS-51單片機(jī)芯片6的串行接口(RXD、TXD腳)相連接，按照來(lái)自單片機(jī)芯片6的數(shù)值信號(hào)/指令，實(shí)施數(shù)值信號(hào)與串行信號(hào)間的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)其收發(fā)口S1、S2外送串行信號(hào)或接受外來(lái)串行指令。所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器還引出有兩根信號(hào)線S1、S2與兩根電源線P1、P2；其中P1與地線GND相連接，P2與各單元電路的電源線Vcc相連接。
如圖1、3所示本實(shí)用新型實(shí)施例的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其兩端座1-1、1-2間具有一密封殼體包括弦管9-1與機(jī)殼9-2，弦管9-1內(nèi)封裝有一根以兩端座1-1、1-2為支點(diǎn)的張緊鋼弦2，機(jī)殼9-2內(nèi)封裝有一個(gè)永久磁鐵3、一個(gè)感應(yīng)線圈4及所述的處理電路包括交流放大器5、單片機(jī)芯片6、串行存儲(chǔ)器芯片7、串行接口芯片8；機(jī)殼9-2上還引出有包括兩根信號(hào)線S1、S2與兩根電源線P1、P2的外接電纜C。
現(xiàn)結(jié)合上述諸圖進(jìn)一步說(shuō)明其實(shí)用原理實(shí)用中，將兩端座1-1、1-2沿變形方向分別捆扎或膠粘固定在被測(cè)物體的兩點(diǎn)上，物體的變形傳遞給兩端座間的鋼弦2，當(dāng)測(cè)試電流通過(guò)兩根電源線P1、P2及感應(yīng)線圈4激發(fā)鋼弦2作單向振動(dòng)切割磁力線，感應(yīng)線圈4上有交流頻率信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)放大、數(shù)值處理，將每次測(cè)試的原始數(shù)據(jù)通過(guò)串行接口芯片8輸出、顯示被測(cè)物理量，同時(shí)將測(cè)試所得數(shù)據(jù)及環(huán)境、傳感器特性參數(shù)等存儲(chǔ)于單片機(jī)芯片6或串行存儲(chǔ)器7中，以備以后隨時(shí)調(diào)取查詢，即使信號(hào)線S1、S2及電源線P1、P2意外斷損，只要重新將其接通，即可調(diào)出原始特性參數(shù)及傳感器編號(hào)等，進(jìn)行各種運(yùn)算及新的測(cè)試；而且數(shù)值化的測(cè)試物理量不受遠(yuǎn)距傳輸?shù)南拗?，方便快捷?br> 權(quán)利要求1.一種振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其兩端座間具有一密封殼體，殼體內(nèi)封裝有一根以兩端座為支點(diǎn)的張緊鋼弦，一個(gè)永久磁鐵、一個(gè)感應(yīng)線圈分別與鋼弦垂直地被封裝在鋼弦相對(duì)兩邊；其中，感應(yīng)線圈接收輸入的測(cè)試脈沖，輸出磁性激振力，鋼弦受磁性激振力激發(fā)產(chǎn)生單向振動(dòng)，鋼弦單向振動(dòng)切割永久磁鐵磁力線，感應(yīng)線圈中再感生出交流頻率信號(hào)輸出給處理電路，其特征在于所述的處理電路是由交流放大器、單片機(jī)芯片、串行存儲(chǔ)器芯片、串行接口芯片依序聯(lián)接組成，其中交流放大器以輸入端與感應(yīng)線圈的輸出端相連接，接收來(lái)自感應(yīng)線圈的交流頻率信號(hào)，輸出放大的頻率信號(hào)；單片機(jī)芯片以I/O接口與交流放大器的輸出端相連接，接收放大的頻率信號(hào)，輸出數(shù)值信號(hào)/指令；串行存儲(chǔ)器芯片以存取口與單片機(jī)芯片的讀寫(xiě)口相連接，接受來(lái)自單片機(jī)芯片的數(shù)值信號(hào)/指令，儲(chǔ)存或調(diào)出數(shù)值信號(hào)；串行接口芯片以控制口與單片機(jī)芯片的串行接口相連接，接收來(lái)自單片機(jī)芯片的數(shù)值信號(hào)/指令，通過(guò)收發(fā)口外送串行信號(hào)或接受外來(lái)串行指令。
2.如權(quán)利要求1所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其特征在于所述的處理電路包括交流放大器、單片機(jī)芯片、串行存儲(chǔ)器芯片、串行接口芯片，與永久磁鐵、感應(yīng)線圈及張緊的鋼弦一同，均封裝于兩端座間的密封殼體內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其特征在于所述的單片機(jī)芯片是MCS-51系列單片機(jī)芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其特征在于所述的串行存儲(chǔ)器芯片是電可寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器，所述的串行接口芯片是RS232型的。如權(quán)利要求4所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器，其特征在于所述的振弦式數(shù)碼記憶傳感器的密封殼體上還引出有包括兩根信號(hào)線與兩根電源線的外接電纜。
專利摘要一種振弦式數(shù)碼記憶傳感器,兩端座間有一密封殼體,內(nèi)封裝有:一根以兩端座為支點(diǎn)的張緊鋼弦,一個(gè)永久磁鐵、一個(gè)感應(yīng)線圈分別與鋼弦垂直地固定在鋼弦相對(duì)兩邊;其中感應(yīng)線圈將輸入的測(cè)試脈沖轉(zhuǎn)化為磁性激振力以激發(fā)鋼弦產(chǎn)生單向振動(dòng),再將鋼弦單向激振而切割永久磁鐵磁力線所產(chǎn)生的交流信號(hào)輸出給處理電路作后續(xù)放大與顯示,其特征為:所述處理電路是由交流放大器、單片機(jī)芯片、串行存儲(chǔ)器芯片、串行接口芯片依序聯(lián)接組成,并與永久磁鐵、感應(yīng)線圈及張緊的鋼弦一同,均封裝于兩端座間的密封殼體內(nèi)。本實(shí)用新型可在傳輸線纜斷損情況下,也能夠直接測(cè)得所需物理量、并能作遠(yuǎn)距離傳輸。
文檔編號(hào)G01L5/04GK2510842SQ0125734
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者楊金喜, 劉克明 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙金碼高科技實(shí)業(yè)有限公司