CN211262545U - 基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备 - Google Patents
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Abstract
基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备，包括第一路信号采集系统和第二路信息采集系统，第一路信号采集系统包括数字传感器，第二路信号采集系统包括振弦传感器，第一路信号采集系统和第二路信号采集系统与多功能数据处理及传输模块连接，多功能数据处理及传输模块与上位机及移动设备连接。数据处理及传输模块包括数据处理模块和多功能通讯模块，多功能通讯模块包括wifi模块、蓝牙模块、无线数字通讯模块、无线射频模块、RS485串口和RS232串口。该设备将数字传感器和振弦传感器合二为一，达到优势互补的目的，同时可将传感器采集的信息以多种无线传输的方式进行传输，信号传输多样化，增加了该设备的监测稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器设备领域，具体涉及基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备。
背景技术
工程监测中各种物理量的动态测试以往通常采用电阻应变片型或压阻型等数字传感器，此方法具有灵敏度高的优点。动态量程范围大、成本低等特点，但其存在着抗干扰性能差、温漂及零漂大等缺点，其技术性能指标难以很好地满足恶劣环境中的使用要求，而振弦传感器以其良好的长期稳定性能及现场抗干扰性能而被业界所认同，其利用振弦的固有频率同振弦受力之间的对应关系进行测量，容易达到比较高的准确度。现有的传感器难以将数字传感器和振弦传感器结合一体以达到优势互补的目的，同时现有的传感器多采用有线的数字传输方法，该传输方式需要在监测区域布设大量线路，制约了其在工程中的全面应用。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，设计了基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备，该设备将数字传感器和振弦传感器合二为一，达到优势互补的目的，同时可将传感器采集的信息以多种无线传输的方式进行传输，信号传输多样化，增加了该设备的监测稳定性。
为了实现上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现的：
基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备，包括第一路信号采集系统和第二路信号采集系统，第一路信号采集系统包括数字传感器，第二路信号采集系统包括振弦传感器，第一路信号采集系统和第二路信号采集系统与多功能数据处理及传输模块连接，多功能数据处理及传输模块与上位机及移动设备连接。
数据处理及传输模块包括数据处理模块和多功能通讯模块，数据处理模块对数字传感器和振弦传感器输入的模拟信号进行滤波、放大和模数转换并输出至多功能通讯模块，多功能通讯模块将输入的数字信号传输至上位机和移动设备中。
数据处理模块包括整形滤波模块、放大器、模数转换器、微处理器和外围电路，整形滤波模块与放大器连接，放大器与模数转换器连接，模数转换器与微处理器连接。数字传感器和振弦传感器均与整形滤波模块连接，微处理器通过激振模块与振弦传感器进行连接，激振模块在接收微处理器的起振指令后向振弦传感器输出高频振动信号，振弦传感器接收高频振动信号后进行起振。
外围电路包括电源模块、存储模块、控制模块和显示模块，电源模块、存储模块、控制模块和显示模块均与微处理器连接。
多功能通讯模块包括wifi模块、蓝牙模块、无线数字通讯模块、无线射频模块、RS485串口和RS232串口，wifi模块、蓝牙模块、无线数字通讯模块、无线射频模块、RS485串口和RS232串口均与微处理器连接。
其中无线数字通讯模块为2/3/4/5g通讯模块。
本实用新型的有益效果是：该设备将数字传感器和振弦传感器合二为一，达到优势互补的目的，同时可将传感器采集的信息以多种无线传输的方式进行传输，信号传输多样化，增加了该设备的监测稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备的总体结构框图。
图2是基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备的组成结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下:
1-数字传感器，2-振弦传感器，3-数据处理及传输模块,4-数据处理模块，5-多功能通讯模块，6-上位机，7-移动设备，31-电源模块，32-存储模块，33- 控制模块，34-显示模块，41-整形滤波模块，42-放大器，43-模数转换器，44- 微处理器，45-激振模块，51-wifi模块，52-蓝牙模块，53-无线数字通讯模块， 54-无线射频模块，55-RS485串口，56-RS323串口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实施例中的电源模块31选用AMS1117-3.3芯片和AMS1117-5.0芯片；微处理器44选用STM32F103C8T6型芯片；整形滤波模块41选用LM7812型整形滤波器；放大器42选用LM386型放大器；模数转换器选用ADS1115型模数转换器； wifi模块51选用ESP8266-01型wifi模块；蓝牙模块52选用HC05型蓝牙模块；无线数字通讯模块53选用ME909S-821型4g模块；无线射频模块54选用深圳技卓芯通信公司生产的JZX-876A型射频芯片。
如图1所示，基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备，包括第一路信号采集系统和第二路信号采集系统，第一路信号采集系统包括数字传感器1，第二路信号采集系统包括振弦传感器2，第一路信号采集系统和第二路信号采集系统与多功能数据处理及传输模块3连接，多功能数据处理及传输模块 3与上位机6及移动设备7连接。
如图2所示，数据处理及传输模块3包括数据处理模块4和多功能通讯模块5，数据处理模块4对数字传感器1和振弦传感器2输入的模拟信号进行滤波、放大和模数转换并输出至多功能通讯模块5，多功能通讯模块5将输入的数字信号传输至上位机6和移动设备7中。
数据处理模块4包括整形滤波模块41、放大器42、模数转换器43、微处理器44和外围电路，整形滤波模块41与放大器42连接，放大器42与模数转换器43连接，模数转换器43与微处理器44连接。数字传感器1和振弦传感器2均与整形滤波模块41连接，微处理器44通过激振模块45与振弦传感器2进行连接，激振模块45在接收微处理器44的起振指令后向振弦传感器2输出高频振动信号，振弦传感器2接收高频振动信号后进行起振。
外围电路包括电源模块31、存储模块32、控制模块33和显示模块34，电源模块31、存储模块32、控制模块33和显示模块34均与微处理器44连接。电源模块31将市电转换成3.3-5V的工作电压以对电子元件进行供电。存储模块32用以存储微处理器44输入的数据。控制模块33为按键，通过按键以向微处理器44输入相应的操作指令。显示模块34用以显示微处理器44输入的数据信息。
多功能通讯模块5包括wifi模块51、蓝牙模块52、无线数字通讯模块53、无线射频模块54、RS485串口55和RS232串口56，wifi模块51、蓝牙模块 52、无线数字通讯模块53、无线射频模块54、RS485串口55和RS232串口56 均与微处理器44连接。
其中无线数字通讯模块53为2/3/4/5g通讯模块。
微处理器44通过激振模块45与振弦传感器2进行连接，激振模块45在接收微处理器44的起振指令后向振弦传感器2输出高频振动信号，振弦传感器2 接收高频振动信号后进行起振，振弦将发生振动并将振动频率转换成模拟电信号。
数字传感器1和振弦传感器2将采集到的模拟电信号传输至整形滤波模块进行整形和滤波，消除模拟电信号中的干扰信号，随后模拟电信号被输入至放大器43中进行放大并输入至模拟转换器中，模拟电信号被转换成数字信号，数字信号被传输至微处理器44中，微处理器将数字信号传输至存储模块32中进行存储，以供后续复制、查阅；微处理器44将数字信号传输至wifi模块51、蓝牙模块52、无线数字通讯模块53和无线射频模块54中并通过上述模块将数字信号以无线传输的方式传输至移动设备7和安装有无线接收装置的上位机6 中；同时微处理器44保留了有线传输的方式，即微处理器44可通过RS485串口55和RS232串口56将数字信号通过通信电缆传输至上位机中进行数据传输。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.基于双路振弦传感器和数字传感器的采集传输设备，其特征在于，包括第一路信号采集系统和第二路信号采集系统，第一路信号采集系统包括数字传感器，第二路信号采集系统包括振弦传感器，第一路信号采集系统和第二路信号采集系统与多功能数据处理及传输模块连接，多功能数据处理及传输模块与上位机及移动设备连接。
2.根据权利要求1所述的传输设备，其特征在于，所述的数据处理及传输模块包括数据处理模块和多功能通讯模块，数据处理模块对数字传感器和振弦传感器输入的模拟信号进行滤波、放大和模数转换并输出至多功能通讯模块，多功能通讯模块将输入的数字信号传输至上位机和移动设备中。
3.根据权利要求2所述的传输设备，其特征在于，所述的数据处理模块包括整形滤波模块、放大器、模数转换器、微处理器和外围电路，整形滤波模块与放大器连接，放大器与模数转换器连接，模数转换器与微处理器连接；数字传感器和振弦传感器均与整形滤波模块连接，微处理器通过激振模块与振弦传感器进行连接，激振模块在接收微处理器的起振指令后向振弦传感器输出高频振动信号，振弦传感器接收高频振动信号后进行起振。
4.根据权利要求3所述的传输设备，其特征在于，所述的外围电路包括电源模块、存储模块、控制模块和显示模块，电源模块、存储模块、控制模块和显示模块均与微处理器连接。
5.根据权利要求2-4任一项权利要求所述的传输设备，其特征在于，所述的多功能通讯模块包括wifi模块、蓝牙模块、无线数字通讯模块、无线射频模块、RS485串口和RS232串口，wifi模块、蓝牙模块、无线数字通讯模块、无线射频模块、RS485串口和RS232串口均与微处理器连接。
6.根据权利要求5所述的传输设备，其特征在于，所述的无线数字通讯模块为2/3/4/5g通讯模块。
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