【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及工程測量，特別涉及一種振弦式同步采集設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有的振弦式采集設(shè)備一般通過信號鏈前端的繼電器或模擬開關(guān)擴展通道，再經(jīng)過共用的信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及微控制器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計算出最終的頻率值。
2、當(dāng)需要進(jìn)行多通道的振弦式傳感器的測量時，可通過片選的方法實現(xiàn)多通道擴展。
3、但這種方式只能實現(xiàn)多通道輪詢(串行)的采集，在一些對實時性和同步性要求比較高的測量場景，目前串行采集的設(shè)備無法全面、準(zhǔn)確的評估結(jié)構(gòu)物在某一時刻以及某一時間段內(nèi)的受力狀態(tài)，所有通道累計通道延時可能在幾分鐘甚至十幾分鐘，對被監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的整體受力特征監(jiān)測非常不利。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)的目的在于提供一種振弦式同步采集設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中通過片選的方式實現(xiàn)多通道的串行采集，在一些對實時性和同步性要求比較高的測量場景中，所有通道累計通道延時可能在幾分鐘甚至十幾分鐘，影響對被監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的整體受力特征監(jiān)測的準(zhǔn)確性的技術(shù)問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
3、一種振弦式同步采集設(shè)備，用于對若干個振弦式傳感器同步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，所述振弦式同步采集設(shè)備包括激勵電源、開關(guān)組及與若干個振弦式傳感器對應(yīng)設(shè)置的若干個信號處理模塊，所述開關(guān)組包括若干個電子開關(guān)，所述信號處理模塊包括與所述振弦式傳感器電連的信號切換電路，所述激勵電源通過若干個所述電子開關(guān)分別電連若干個所述信號切換電路，所述信號處理模塊電連現(xiàn)場可編程門
4、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果在于：當(dāng)多個振弦式傳感器需要進(jìn)行同步采集時，通過向所述微控制器采集時間，所述微控制器將采集時間與本地時鐘進(jìn)行比對，當(dāng)兩個時間接近時，所述微控制器將采集指令傳輸至所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器，所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器將接收到采集指令的下一時刻的秒脈沖信號作為觸發(fā)信號，并將該觸發(fā)信號傳輸至所述電子開關(guān)及所述信號切換電路，同步切換信號鏈，使所述激勵電源對不同的所述振弦式傳感器進(jìn)行同步激勵，并通過所述信號處理模塊完成同步采集，實現(xiàn)對多通道的同步采集工作，在對實時性和同步性要求較高的測量場景中，可避免不同通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時產(chǎn)生的時間差，提高被監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的整體受力特征的監(jiān)測準(zhǔn)確性。
5、進(jìn)一步，所述信號處理模塊還包括依次與所述信號切換電路電連的放大電路、濾波電路及波形整形電路，所述波形整形電路電連所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器。
6、更進(jìn)一步，所述信號切換電路包括信號繼電器ls1，所述信號繼電器ls1的第4引腳及第13引腳均電連所述振弦式傳感器，所述信號繼電器ls1的第8引腳電連所述電子開關(guān)，所述信號繼電器ls1的第9引腳接地，所述信號繼電器ls1的第6引腳及第11引腳均電連所述放大電路。
7、更進(jìn)一步，所述信號繼電器ls1的第4引腳與第13引腳之間串聯(lián)電阻r4及二極管d4，所述信號繼電器ls1的第1引腳與第16引腳之間設(shè)置二極管d3。
8、更進(jìn)一步，所述信號繼電器ls1的第16引腳連接三極管q2的集電極，所述三極管q2的發(fā)射極接地，所述三極管q2的基極通過電阻r10電連sw引腳，所述三極管q2的基極與發(fā)射極之間設(shè)置電阻r11。
9、更進(jìn)一步，所述電子開關(guān)包括光電耦合器d1，所述光電耦合器d1的第3引腳連接激勵電源，所述光電耦合器d1的第四引腳連接所述信號繼電器ls1的第八引腳，所述光電耦合器d1的第一引腳通過電阻r1連接三極管q1的集電極，所述三極管q1的基極通過電阻r2連接ps引腳，所述三極管q1的發(fā)射極接地，且所述三極管q1的發(fā)射極與基極之間設(shè)置電阻r3。
10、更進(jìn)一步，所述電子開關(guān)還包括電容c1，所述電容c1相對的兩端分別連接所述電阻r2相對的兩端。
11、更進(jìn)一步，所述放大電路包括儀表放大器u1，所述儀表放大器u1的同相輸入端通過電阻r6電連所述信號繼電器ls1的第6引腳，所述儀表放大器u1的反相輸入端通過電阻r15電連所述信號繼電器ls1的第11引腳，所述儀表放大器的輸出端電連所述濾波電路。
12、更進(jìn)一步，所述濾波電路包括二價有源高通濾波器及四價有源低通濾波器。
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1.一種振弦式同步采集設(shè)備，用于對若干個振弦式傳感器同步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其特征在于，所述振弦式同步采集設(shè)備包括激勵電源、開關(guān)組及與若干個振弦式傳感器對應(yīng)設(shè)置的若干個信號處理模塊，所述開關(guān)組包括若干個電子開關(guān)，所述信號處理模塊包括與所述振弦式傳感器電連的信號切換電路，所述激勵電源通過若干個所述電子開關(guān)分別電連若干個所述信號切換電路，所述信號處理模塊電連現(xiàn)場可編程門陣列控制器，所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器分別電連所述電子開關(guān)、GPS授時模塊及微控制器，所述GPS授時模塊用于向所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器提供時間戳及秒脈沖信號，所述微控制器電連用于提供本地時鐘的RTC時鐘，以通過時間戳校準(zhǔn)本地時鐘，所述微控制器還用于比對采樣時間及本地時鐘，以向所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器下發(fā)采集指令，所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器用于基于采集指令及秒脈沖信號對所述電子開關(guān)及所述信號切換電路進(jìn)行邏輯控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦式同步采集設(shè)備，其特征在于，所述信號處理模塊還包括依次與所述信號切換電路電連的放大電路、濾波電路及波形整形電路，所述波形整形電路電連所述現(xiàn)場可編程門陣列控制器。
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