應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括應(yīng)變梁式土壓力盒、無線傳輸模塊和計(jì)算機(jī)，無線傳輸模塊包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊。應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊的輸入端相連接，無線發(fā)送模塊的輸出端與無線接收模塊的輸入端相連接，無線接收模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)的輸入端相連接；應(yīng)變梁式土壓力盒能檢測(cè)土壓力，并將檢測(cè)到的土壓力形成模擬信號(hào)后，傳送給無線發(fā)送模塊，無線發(fā)送模塊將模擬信號(hào)處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送給無線接收模塊，無線接收模塊將接收到的數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，顯示結(jié)果。本實(shí)用新型能夠測(cè)試剛性、半剛性以及柔性荷載在靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)下的土壓力，且具有較好的準(zhǔn)確度。
【專利說明】應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于土壓力檢測(cè)儀器領(lǐng)域，涉及應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上主要以震弦式以及應(yīng)變膜式土壓力盒為主，但是兩者都無法準(zhǔn)確檢測(cè)剛性、半剛性荷載下土體的土壓力，而且震弦式存在無法測(cè)量動(dòng)態(tài)荷載的缺陷；而應(yīng)變膜式土壓力盒因?yàn)楣ぷ鹘橘|(zhì)為液體，因此，其受溫度影響較大，故工作溫度也有所限制。而實(shí)際工程中，土壓力狀態(tài)較為復(fù)雜，既可能受靜態(tài)荷載作用，也可能受動(dòng)態(tài)荷載影響，有時(shí)甚至受到爆破等沖擊荷載的作用。而且在實(shí)際使用過程中，工作人員往往要去現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)獲取數(shù)據(jù)，過程復(fù)雜，工作量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型以應(yīng)變梁為核心，能夠測(cè)試剛性、半剛性以及柔性荷載在靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)下的土壓力，內(nèi)部通過惠斯通電橋溫度自補(bǔ)償原理，能夠解決溫度影響的問題，且通過標(biāo)定試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有較好的準(zhǔn)確度。
[0004]本實(shí)用新型包括應(yīng)變梁式土壓力盒、無線傳輸模塊和計(jì)算機(jī)，無線傳輸模塊包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊。應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊的輸入端相連接，無線發(fā)送模塊的輸出端與無線接收模塊的輸入端相連接，無線接收模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)的輸入端相連接；
[0005]本實(shí)用新型具體信號(hào)工作如下:
[0006]應(yīng)變梁式土壓力盒能檢測(cè)土壓力，并將檢測(cè)到的土壓力形成模擬信號(hào)后，傳送給無線發(fā)送模塊，無線發(fā)送模塊將模擬信號(hào)處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送給無線接收模塊，無線接收模塊將接收到的數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，顯示結(jié)果。
[0007]所述的無線發(fā)送模塊包括5V電源、微處理器芯片、放大芯片、D⑶C芯片、精密電源芯片和發(fā)射單元，5V電源直接為應(yīng)變梁式土壓力盒供電，同時(shí)與DCDC芯片、精密電源芯片相連接，通過Drac芯片、精密電源芯片分別為放大芯片和微處理器芯片供電；應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊中的放大芯片的輸入端通過USB接口相連接，放大芯片的輸出端與微處理器芯片的輸入端相連接，微處理器芯片的輸出端與發(fā)射單兀中的芯片Ul相連接，芯片Ul將信號(hào)傳送給發(fā)射天線；應(yīng)變梁式土壓力盒傳送的模擬信號(hào)通過USB接口后，經(jīng)放大芯片放大模擬信號(hào)，然后由微處理器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給發(fā)射單元。所述的發(fā)射單元包括芯片Ul和發(fā)射天線。
[0008]所述的無線接收模塊用于數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞，包括5V電源、微處理器芯片和接收單元，接收單元包括接收天線和芯片U2，接收天線接收來自無線發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)通過芯片U2傳送給微處理器芯片，微處理器芯片通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連接，將信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0009]所述的應(yīng)變梁式土壓力盒可參看專利:應(yīng)變梁式土壓力傳感器，專利號(hào)為201010614532.6。
[0010]所述的無線模塊中的微處理器芯片的型號(hào)均為c8051f320 ;放大芯片ad620 ;DOTC芯片型號(hào)為NR?12/50a，用于5V電壓轉(zhuǎn)12V電壓；芯片Ul和芯片U2的型號(hào)為NRF905。
[0011]本實(shí)用新型有益效果如下:
[0012]本實(shí)用新型以應(yīng)變梁為核心，能夠測(cè)試剛性、半剛性以及柔性荷載在靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)下的土壓力，內(nèi)部通過惠斯通電橋溫度自補(bǔ)償原理，能夠解決溫度影響的問題，且通過標(biāo)定試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有較好的準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型無線發(fā)送模塊示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型無線接收模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1、圖2所示，一種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓力無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括應(yīng)變梁式土壓力盒、無線傳輸模塊和計(jì)算機(jī)，無線傳輸模塊包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊。應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊的輸入端相連接，無線發(fā)送模塊的輸出端與無線接收模塊的輸入端相連接，無線接收模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)的輸入端相連接；
[0017]本實(shí)用新型具體信號(hào)工作如下:
[0018]應(yīng)變梁式土壓力盒能檢測(cè)土壓力，并將檢測(cè)到的土壓力形成模擬信號(hào)后，傳送給無線發(fā)送模塊，無線發(fā)送模塊將模擬信號(hào)處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送給無線接收模塊，無線接收模塊將接收到的數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，顯示結(jié)果。
[0019]如圖1所示，所述的無線發(fā)送模塊包括5V電源、微處理器芯片、放大芯片、D⑶C芯片、精密電源芯片和發(fā)射單元，5V電源直接為應(yīng)變梁式土壓力盒供電，同時(shí)與DCDC芯片、精密電源芯片相連接，通過Drac芯片、精密電源芯片分別為放大芯片和微處理器芯片供電；應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊中的放大芯片的輸入端通過USB接口相連接，放大芯片的輸出端與微處理器芯片的輸入端相連接，微處理器芯片的輸出端與發(fā)射單兀中的芯片Ul相連接，芯片Ul將信號(hào)傳送給發(fā)射天線；應(yīng)變梁式土壓力盒傳送的模擬信號(hào)通過USB接口后，經(jīng)放大芯片放大模擬信號(hào)，然后由微處理器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給發(fā)射單元。所述的發(fā)射單元包括芯片Ul和發(fā)射天線。
[0020]如圖2所示，所述的無線接收模塊用于數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞，包括5V電源、微處理器芯片和接收單元，接收天線包括接收天線和芯片U2，接收天線接收來自無線發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)通過芯片U2傳送給微處理器芯片，微處理器芯片通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連接，將信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0021]所述的應(yīng)變梁式土壓力盒可參看專利:應(yīng)變梁式土壓力傳感器，專利號(hào)為201010614532.6。
[0022]所述的無線模塊中的微處理器芯片的型號(hào)均為c8051f320 ;放大芯片ad620 ;DOTC芯片型號(hào)為NR?12/50a，用于5V電壓轉(zhuǎn)12V電壓；精密電源芯片型號(hào)為MC1403，用于5V電壓轉(zhuǎn)2.5V電壓；芯片Ul和芯片U2的型號(hào)為NRF905。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓カ無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括應(yīng)變梁式土壓カ盒、無線傳輸模塊和計(jì)算機(jī)，無線傳輸模塊包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊；應(yīng)變梁式土壓力盒的輸出端與無線發(fā)送模塊的輸入端相連接，無線發(fā)送模塊的輸出端與無線接收模塊的輸入端相連接，無線接收模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)的輸入端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓カ無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的無線發(fā)送模塊包括5V電源、微處理器芯片、放大芯片、D⑶C芯片、精密電源芯片和發(fā)射単元，5V電源直接為應(yīng)變梁式土壓カ盒供電，同時(shí)與D⑶C芯片、精密電源芯片相連接，通過D⑶C芯片、精密電源芯片分別為放大芯片和微處理器芯片供電；應(yīng)變梁式土壓カ盒的輸出端與無線發(fā)送模塊中的放大芯片的輸入端通過USB接ロ相連接，放大芯片的輸出端與微處理器芯片的輸入端相連接，微處理器芯片的輸出端與發(fā)射單元中的芯片Ul相連接，芯片Ul將信號(hào)傳送給發(fā)射天線；應(yīng)變梁式土壓カ盒傳送的模擬信號(hào)通過USB接ロ后，經(jīng)放大芯片放大模擬信號(hào)，然后由微處理器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給發(fā)射單元。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓カ無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)射單元包括芯片Ul和發(fā)射天線。
4.如權(quán)利要求1所述的ー種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓カ無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的無線接收模塊用于數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞，包括5V電源、微處理器芯片和接收單元，接收單元包括接收天線和芯片U2，接收天線接收來自無線發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)通過芯片U2傳送給微處理器芯片，微處理器芯片通過USB接ロ與計(jì)算機(jī)相連接，將信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的ー種應(yīng)變梁式動(dòng)態(tài)土壓カ無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的無線傳輸模塊中的微處理器芯片的型號(hào)均為c8051f320 ;放大芯片ad620 ;DOTC芯片型號(hào)為NR?12/50a，用于5V電壓轉(zhuǎn)12V電壓；芯片Ul和芯片U2的型號(hào)為NRF905。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK203386340SQ201320310844
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】徐松杰, 王奎華, 應(yīng)建坤, 梁洪超, 許振東, 朱成偉, 文鼎柱, 方子碩, 陶冠宏 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)