本實(shí)用新型屬于振弦傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

振弦傳感器是以拉緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式傳感器。當(dāng)金屬弦的長度確定之后，改變金屬弦的受力狀態(tài)可以改變金屬弦的因有振動頻率，通過相應(yīng)的檢測方法測得金屬弦的固有振動頻率之后就可以對應(yīng)換算出金屬弦上所受到的拉力?，F(xiàn)有的土工類振弦傳感器安裝位置復(fù)雜，需要監(jiān)測周期較長，有時可能會長達(dá)十年，通常是通過連接電纜與傳感器進(jìn)行信號連接，在區(qū)分各個不同傳感器時，是通過電纜尾部標(biāo)簽作為區(qū)別，由于電纜尾部標(biāo)簽容易磨損或丟失，導(dǎo)致很難找出電纜與各傳感器的對應(yīng)關(guān)系。工地現(xiàn)場測量時，測量出各傳感器數(shù)值以后，需要采用傳統(tǒng)筆寫紙記的方式，將所測得的數(shù)據(jù)與各傳感器相對應(yīng)。部分現(xiàn)有的振弦讀數(shù)儀自帶存儲的功能，但所存儲數(shù)據(jù)都是按時間排序的，位置相近的傳感器的測量數(shù)據(jù)通常非常近似，后期即使可以振弦讀數(shù)儀查看測量數(shù)量，但也很難把數(shù)據(jù)與傳感器相對應(yīng)。由于監(jiān)測周期較長，在整個監(jiān)測周期內(nèi)，傳感器安裝的數(shù)量多、品種多、部位復(fù)雜，不同的傳感器有不同的參數(shù)，在整個監(jiān)測周期內(nèi)可能會隨著時間的推移、安裝記錄人員的流動很難追溯，對日后數(shù)據(jù)整理解析工程項(xiàng)目運(yùn)行狀態(tài)帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對上述不足，提供了一種即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)。在讀取振弦傳感器的測量值的時候可以同時讀取振弦傳感器的編號以及振弦傳感器的參數(shù)，有效避免振弦傳感器編號及參數(shù)需要單獨(dú)記錄的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)，包括振弦讀數(shù)儀，連接電纜和振弦傳感器，弦讀數(shù)儀中設(shè)置芯片讀寫模塊，芯片讀寫模塊中讀寫芯片U2第一腳與第四腳連接，第二腳接地，第3腳通過電阻R11與第5腳連接，第6腳通過電阻R6連接接線點(diǎn)T5,第5腳與電源VCC連接，第5腳通過電阻R12與接線點(diǎn)T6連接，接線點(diǎn)T6通過電阻R15與接線點(diǎn)T7連接；連接點(diǎn)T9接地；第3腳與接線點(diǎn)T8連接；

振弦傳感器中設(shè)置振弦參數(shù)存儲單元和振弦傳感單元，所述振弦參數(shù)存儲單元包括存儲芯片U3，存儲芯片U3第1腳通過電阻R7與接線點(diǎn)T1連接，第2腳和第5腳接地，第3腳通過電阻R10與接線點(diǎn)T2連接，存儲芯片U3第1腳與二極管D1正極連接，二極管D1負(fù)極與第4腳連接，二極管D1負(fù)極通過電容C3接地，接線點(diǎn)T3通過熱電阻RT接地，第3腳通過穩(wěn)壓二極管D5反向接地，接線點(diǎn)T4接地；

置芯片讀寫模塊中接線點(diǎn)T5通過連接電纜與接線點(diǎn)T1連接，接線點(diǎn)T7通過連接電纜與接線點(diǎn)T2連接，接線點(diǎn)T3通過連接電纜與振弦讀數(shù)儀中的熱電阻信號處理單元連接，接線點(diǎn)T4與連接電纜屏蔽層連接。

進(jìn)一步地，所述熱電阻信號處理單元包括電源轉(zhuǎn)換芯片U7，電源轉(zhuǎn)換芯片U7第1腳與電源VCC連接，第2腳通過電容C19接地，第2腳通過電阻R18與接線點(diǎn)T9連接，第2腳同時還通過電阻R22與接線點(diǎn)T11連接，接線點(diǎn)T11通過電阻R24與接線點(diǎn)T10連接，接線點(diǎn)T11與接線點(diǎn)T9之間連接電容C21，接線點(diǎn)T9通過電容C15接地。

進(jìn)一步地，存儲芯片U3第一腳通過穩(wěn)壓二極管D2反向接地。

進(jìn)一步地，連接電纜中還設(shè)置振弦信號連接線Tx。

進(jìn)一步地，讀寫芯片U2為SN74LV2G，存儲芯片U3為24C02，U7為MC1403。

本實(shí)用新型的即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)，通過設(shè)置在振弦傳感器內(nèi)的振弦參數(shù)存儲單元，可以把振弦傳感器的編號，以及振弦傳感器的性能參數(shù)存儲到存儲芯片中，通過連接電纜與振弦讀數(shù)儀連接，當(dāng)振弦讀數(shù)儀工作時，可以讀取存儲芯片中的關(guān)于振弦傳感器的編號以及性能參數(shù)。振弦傳感器不再需要在電纜上采用標(biāo)簽作為標(biāo)識，在記錄時也不需要另行記錄測量數(shù)值和振弦傳感器編號以及性能參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，大大提高了振弦傳感器的使用方便性。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖。

圖2為振弦參數(shù)存儲單元原理圖。

圖3為芯片讀寫模塊原理圖。

圖4為連接電纜示意圖。

圖5為熱電阻信號處理單元原理圖。

附圖標(biāo)記，1-振弦讀數(shù)儀，11-芯片讀寫模塊，12-熱電阻信號處理單元，2-連接電纜，3-振弦傳感器，31-振弦參數(shù)存儲單元，32-振弦傳感單元。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1到圖5，一種即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)，包括振弦讀數(shù)儀，連接電纜和振弦傳感器，弦讀數(shù)儀中設(shè)置芯片讀寫模塊，芯片讀寫模塊中讀寫芯片U2第一腳與第四腳連接，第二腳接地，第3腳通過電阻R11與第5腳連接，第6腳通過電阻R6連接接線點(diǎn)T5,第5腳與電源VCC連接，第5腳通過電阻R12與接線點(diǎn)T6連接，接線點(diǎn)T6通過電阻R15與接線點(diǎn)T7連接；連接點(diǎn)T9接地；第3腳與接線點(diǎn)T8連接；

振弦傳感器中設(shè)置振弦參數(shù)存儲單元和振弦傳感單元，所述振弦參數(shù)存儲單元包括存儲芯片U3，存儲芯片U3第1腳通過電阻R7與接線點(diǎn)T1連接，第2腳和第5腳接地，第3腳通過電阻R10與接線點(diǎn)T2連接，存儲芯片U3第1腳與二極管D1正極連接，二極管D1負(fù)極與第4腳連接，二極管D1負(fù)極通過電容C3接地，接線點(diǎn)T3通過熱電阻RT接地，第3腳通過穩(wěn)壓二極管D5反向接地，接線點(diǎn)T4接地；

置芯片讀寫模塊中接線點(diǎn)T5通過連接電纜與接線點(diǎn)T1連接，接線點(diǎn)T7通過連接電纜與接線點(diǎn)T2連接，接線點(diǎn)T3通過連接電纜與振弦讀數(shù)儀中的熱電阻信號處理單元連接，接線點(diǎn)T4與連接電纜屏蔽層連接。

進(jìn)一步地，所述熱電阻信號處理單元包括電源轉(zhuǎn)換芯片U7，電源轉(zhuǎn)換芯片U7第1腳與電源VCC連接，第2腳通過電容C19接地，第2腳通過電阻R18與接線點(diǎn)T9連接，第2腳同時還通過電阻R22與接線點(diǎn)T11連接，接線點(diǎn)T11通過電阻R24與接線點(diǎn)T10連接，接線點(diǎn)T11與接線點(diǎn)T9之間連接電容C21，接線點(diǎn)T9通過電容C15接地。

進(jìn)一步地，存儲芯片U3第一腳通過穩(wěn)壓二極管D2反向接地。

進(jìn)一步地，連接電纜中還設(shè)置振弦信號連接線Tx。

進(jìn)一步地，所述讀寫芯片U2為SN74LV2G，存儲芯片U3為24C02，U7為MC1403。

工作的時候，芯片讀取單元U2設(shè)置于振弦讀數(shù)儀內(nèi)，芯片讀取單元U2第6腳通過接線點(diǎn)T5，再通過連接電纜與振弦參數(shù)存儲單元中接線點(diǎn)T1連接，通過電阻R7以后，為存儲芯片U3提供時鐘信號，同時芯片讀取單元U2第6腳輸出的時鐘信號通過二極管D1對電容C3充電，電容C3充電后與存儲芯片U3第5腳相連接，作為存儲芯片U3電源。

芯片讀取單元U2中，來自存儲芯片U3的數(shù)據(jù)信號通過電阻R15后，再與振弦讀數(shù)儀內(nèi)的MCU數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，來自振弦讀數(shù)儀內(nèi)的MCU的時鐘信號通過接線點(diǎn)T8與芯片讀取單元U2第3腳連接。

振弦傳感器中，熱敏電阻RT一端接地，另一端通過接線點(diǎn)T3，再通過連接電纜與熱電阻信號處理單元中的接線點(diǎn)T11連接，接線點(diǎn)T11再通過電阻R22與電源轉(zhuǎn)換芯片U7的輸出端第2腳連接，第2腳輸出電源通過電阻R22再連接熱電阻RT，電阻R22上所采集到的熱敏電阻電流信號經(jīng)過電阻R22轉(zhuǎn)化為為電壓信號后，再經(jīng)過電阻R24和電阻R18隔離，與接線點(diǎn)T9和接線點(diǎn)T10連接，接線點(diǎn)T9和接線點(diǎn)T10接入到振弦讀數(shù)儀內(nèi)的MCU的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸入端，可以及時采集到溫度信號。

通過設(shè)置的穩(wěn)壓二極管D2和穩(wěn)壓二極管D5，輸入到存儲芯片U3的信號可以得到保護(hù)，當(dāng)電壓超過穩(wěn)壓二極管擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管反向擊穿，保護(hù)存儲芯片U3信號不超壓。

連接電纜中除了包括芯片讀取單元U2的時鐘信號線，數(shù)據(jù)信號線外，還包括熱敏電腦信號線，以及用于振弦傳感單元所需要的信號線，再通過連接電纜屏蔽層接地。

本實(shí)用新型的即時讀數(shù)的振弦傳感器系統(tǒng)，在安裝后振弦傳感器以后，不再需要采用標(biāo)簽等方式記錄傳感器編號有性能參數(shù)，只需要把連接電纜與振弦讀數(shù)儀連接，就可以方便從存儲芯片U3中讀出傳感器編號以及性能參數(shù)等信息，再通過傳統(tǒng)方法，給振弦傳感單元加入激勵信號，再讀取傳感信號，可以得到傳感器測量值。存儲芯片U3采用時鐘信號作為電源，不需要安裝電池，減少了電池壽命可能帶來的傳感器工作時限。