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专利名称：振弦式数码记忆传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器领域，尤其涉及振弦式传感器的技术改进与创新。
背景技术：
振弦式传感器，是根据两端固定的钢弦的自振频率与张力成正比，而钢弦的张力又与其所受到的变形成正比的关系而制作的一种传感器，其被广泛地用于检测物体的应变、应力、压力、位移等物理量，由于其材质保证、且直接输出频率信号，因此不存在零点漂移，长期稳定性好，因而在水利水电、铁路、交通、建筑等领域得到广泛应用；但现用的振弦式传感器具有如下缺点①传感器输出的是实测频率值，还须依据标定曲线换算才能得出物体的被测物理量，测试速度慢，对测试人员的技术水平要求高；②传感器输出的实测频率值未经数据处理及调制，属微弱交流信号，不能作远距离传输；③当传感器被大量埋设在工程结构中作长期质量监控期间，易发生传感器传输线缆污损或中断，造成传感器编号及标定参数丢失，以至产生取得测量频率值也无法算出相应物理量的无效数据情况。

发明内容
本发明所要解决的技术问题，是要提供一种可在传输线缆断损情况下，也能够直接测得所需物理量、并能作远距离传输的振弦式数码记忆传感器。
为此，本发明的技术方案是一种振弦式数码记忆传感器，其两端座间具有一密封壳体，壳体内封装有一根以两端座为支点的张紧钢弦，一个永久磁铁、一个感应线圈分别与钢弦垂直地被封装在钢弦相对两边；其中，感应线圈接收输入的测试脉冲，输出磁性激振力，钢弦受磁性激振力激发产生单向振动，钢弦单向振动切割永久磁铁磁力线，感应线圈中再感生出交流频率信号输出给处理电路，其特征在于所述的处理电路是由交流放大器、单片机芯片、串行存储器芯片、串行接口芯片依序联接组成，其中交流放大器以输入端与感应线圈的输出端相连接，接收来自感应线圈的交流频率信号，输出放大的频率信号；单片机芯片以I/O接口与交流放大器的输出端相连接，接收放大的频率信号，输出数值信号/指令；串行存储器芯片以存取口与单片机芯片的读写口相连接，接受来自单片机芯片的数值信号/指令，储存或调出数值信号；串行接口芯片以控制口与单片机芯片的串行接口相连接，接收来自单片机芯片的数值信号/指令，通过收发口外送串行信号或接受外来串行指令。
所述的处理电路包括交流放大器、单片机芯片、串行存储器芯片、串行接口芯片，与永久磁铁、感应线圈及张紧的钢弦一同，均封装于两端座间的密封壳体内。
所述的单片机芯片是MCS-51系列单片机芯片。
所述的串行存储器芯片是电可写只读存储器，所述的串行接口芯片是RS232型的。
所述的振弦式数码记忆传感器的密封壳体上还引出有包括两根信号线与两根电源线的外接电缆。
由于采用了上述技术改进，本发明与现有振弦式传感器相比有如下优点①经过单片机等的数值换算、处理，传感器可直接输出被测物理量，直观显示传感器编号、标定参数及测量环境参数等，免去了人工计算的麻烦；②传感器的编号、标定参数等被永久性地存储在传感器的存储器芯片中，并可在每次测量时自动保存800次已测参数如测量时间、测点温度、零点参数、温度修正值等，因此，即使传感器的传输线缆断损，只要重新接通又可从传感器中调出原始及历史测试数据、并恢复新的测试；③输出的为数字信号、而非微弱的感应交流信号，故能实现远距离传输。因此本发明在本领域具有显著的先进性。


以下再结合附图对本发明作出说明。
图1为本发明实施例的结构原理框图。
图2为本发明实施例的电路接线图。
图3为本发明实施例的外观示意图。
具体实施例方式如图1所示一种振弦式数码记忆传感器，其两端座1-1、1-2间具有一密封壳体，壳体内封装有一根以两端座1-1、1-2为支点的张紧钢弦2，一个永久磁铁3、一个感应线圈4分别与钢弦2垂直地被封装在钢弦2相对两边；其中，感应线圈4接收输入的测试脉冲，输出磁性激振力，钢弦2受磁性激振力激发产生单向振动，钢弦2单向振动切割永久磁铁3磁力线，感应线圈4中再感生出交流频率信号输出给处理电路，其特征在于所述的处理电路是由交流放大器5、单片机芯片6、串行存储器芯片7、串行接口芯片8依序联接组成，如图2所示本发明实施例的振弦式数码记忆传感器，其电路为感应线圈4将输入的测试脉冲转化为磁性激振力以激发钢弦2产生单向振动，然后将钢弦2单向激振而切割永久磁铁3磁力线再感应产生的交流频率信号输出给处理电路，其特征在于所述的处理电路是由交流放大器5、单片机芯片6、串行存储器芯片7、串行接口芯片8依序联接组成，其中交流放大器5以输入端(-、+)与感应线圈4的输出端相连接，对来自感应线圈4的交流频率信号进行放大，输出放大的频率信号；MCS-51型单片机芯片6以I/O接口与交流放大器5的输出端相连接，对放大的频率信号进行逻辑与数值运算，输出数值信号/指令；24C64电可写只读串行存储器7以存取口与MCS-51型单片机芯片6的读写口(SDA、SCL脚)相连接，按照来自单片机芯片6的数值信号/指令，储存或调出数值信号；RS232型串行接口芯片8以控制口与MCS-51单片机芯片6的串行接口(RXD、TXD脚)相连接，按照来自单片机芯片6的数值信号/指令，实施数值信号与串行信号间的转换，并通过其收发口S1、S2外送串行信号或接受外来串行指令。所述的振弦式数码记忆传感器还引出有两根信号线S1、S2与两根电源线P1、P2；其中P1与地线GND相连接，P2与各单元电路的电源线Vcc相连接。
如图1、3所示本发明实施例的振弦式数码记忆传感器，其两端座1-1、1-2间具有一密封壳体包括弦管9-1与机壳9-2，弦管9-1内封装有一根以两端座1-1、1-2为支点的张紧钢弦2，机壳9-2内封装有一个永久磁铁3、一个感应线圈4及所述的处理电路包括交流放大器5、单片机芯片6、串行存储器芯片7、串行接口芯片8；机壳9-2上还引出有包括两根信号线S1、S2与两根电源线P1、P2的外接电缆C。
现结合上述诸图进一步说明其实用原理实用中，将两端座1-1、1-2沿变形方向分别捆扎或胶粘固定在被测物体的两点上，物体的变形传递给两端座间的钢弦2，当测试电流通过两根电源线P1、P2及感应线圈4激发钢弦2作单向振动切割磁力线，感应线圈4上有交流频率信号输出，经过放大、数值处理，将每次测试的原始数据通过串行接口芯片8输出、显示被测物理量，同时将测试所得数据及环境、传感器特性参数等存储于单片机芯片6或串行存储器7中，以备以后随时调取查询，即使信号线S1、S2及电源线P1、P2意外断损，只要重新将其接通，即可调出原始特性参数及传感器编号等，进行各种运算及新的测试；而且数值化的测试物理量不受远距传输的限制，方便快捷。
权利要求
1.一种振弦式数码记忆传感器，其两端座间具有一密封壳体，壳体内封装有一根以两端座为支点的张紧钢弦，一个永久磁铁、一个感应线圈分别与钢弦垂直地被封装在钢弦相对两边；其中，感应线圈接收输入的测试脉冲，输出磁性激振力，钢弦受磁性激振力激发产生单向振动，钢弦单向振动切割永久磁铁磁力线，感应线圈中再感生出交流频率信号输出给处理电路，其特征在于所述的处理电路是由交流放大器、单片机芯片、串行存储器芯片、串行接口芯片依序联接组成，其中交流放大器以输入端与感应线圈的输出端相连接，接收来自感应线圈的交流频率信号，输出放大的频率信号；单片机芯片以I/O接口与交流放大器的输出端相连接，接收放大的频率信号，输出数值信号/指令；串行存储器芯片以存取口与单片机芯片的读写口相连接，接受来自单片机芯片的数值信号/指令，储存或调出数值信号；串行接口芯片以控制口与单片机芯片的串行接口相连接，接收来自单片机芯片的数值信号/指令，通过收发口外送串行信号或接受外来串行指令。
2.如权利要求1所述的振弦式数码记忆传感器，其特征在于所述的处理电路包括交流放大器、单片机芯片、串行存储器芯片、串行接口芯片，与永久磁铁、感应线圈及张紧的钢弦一同，均封装于两端座间的密封壳体内。
3.如权利要求1或2所述的振弦式数码记忆传感器，其特征在于所述的单片机芯片是MCS-51系列单片机芯片。
4.如权利要求3所述的振弦式数码记忆传感器，其特征在于所述的串行存储器芯片是电可写只读存储器，所述的串行接口芯片是RS232型的。如权利要求4所述的振弦式数码记忆传感器，其特征在于所述的振弦式数码记忆传感器的密封壳体上还引出有包括两根信号线与两根电源线的外接电缆。
全文摘要
一种振弦式数码记忆传感器,两端座间有一密封壳体,内封装有:一根以两端座为支点的张紧钢弦,一个永久磁铁、一个感应线圈分别与钢弦垂直地固定在钢弦相对两边;其中感应线圈将输入的测试脉冲转化为磁性激振力以激发钢弦产生单向振动,再将钢弦单向激振而切割永久磁铁磁力线所产生的交流信号输出给处理电路作后续放大与显示,其特征为:所述处理电路是由交流放大器、单片机芯片、串行存储器芯片、串行接口芯片依序联接组成,并与永久磁铁、感应线圈及张紧的钢弦一同,均封装于两端座间的密封壳体内。本发明可在传输线缆断损情况下,也能够直接测得所需物理量、并能作远距离传输。
文档编号G01L1/10GK1346973SQ0113154
公开日2002年5月1日 申请日期2001年11月16日 优先权日2001年11月16日
发明者杨金喜, 刘克明 申请人:长沙金码高科技实业有限公司