本发明专利技术涉及一种振弦式仪器的激振方法和装置，该方法生成SPWM波，再将生成的SPWM波通过滤波电路进行滤波得到正弦波形信号，然后将所述正弦波形信号施加在振弦式仪器中的频率测量线圈两端，在永磁体的作用下产生交变电磁力，驱动钢弦产生谐振。该方法产生的脉冲宽度按正弦波形规律变化的SPWM波形激振信号，提高了激振信号的精确控制能力，解决了传统激振方法采用脉冲方波所产生的各种局限性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程的健康监测
，特别是应用于岩土工程的安全监测仪器中的振弦式仪器的激振方法和装置。
技术介绍
在对岩土工程的安全监测中，通常采用振弦式(或称钢弦式)仪器等安全监测仪器监测岩土工程的应力应变、温度、接缝开度、渗漏和变形等物理量，用以分析判断岩土工程的安全。振弦式仪器(或称振弦式传感器)由一根两端固定、均质的钢弦组成。钢弦长度为L，在感知外界作用力F(可以是岩土工程的应力应变、温度、接缝开度、渗漏和变形等)的时候，钢弦会产生AL的拉伸变形，在弹性范围内，同时考虑温度T的影响，权利要求1.一种振弦式仪器的激振方法，其特征在于，首先生成SPWM波，再将生成的SPWM波通过滤波电路进行滤波得到正弦波形信号，然后将所述正弦波形信号施加在振弦式仪器中的频率测量线圈两端，在永磁体的作用下产生交变电磁力，驱动钢弦产生谐振。2.根据权利要求1所述的振弦式仪器的激振方法，其特征在于，所述SPWM波通过DSP 或CPLD或FPGA或单片机产生。3.根据权利要求2所述的振弦式仪器的激振方法，其特征在于，所述SPWM波通过DSP 产生，先将DSP生成的SPWM波经光电隔离电路将干扰信号进行光电隔离，再将光电隔离后的SPWM波通过滤波电路进行滤波。4.根据权利要求3所述的振弦式仪器的激振方法，其特征在于，将滤波后得到的正弦波形信号通过幅度控制电路进行幅度调节。5.根据权利要求4所述的振弦式仪器的激振方法，其特征在于，将幅度调节后的正弦波形信号进行功率放大以具有驱动能力，功率放大后的正弦波形信号施加在频率测量线圈两端；和/或所述幅度控制电路包括串行DA转换器、运算放大器和乘法器，所述串行DA转换器产生的参考电压经运算放大器后作为乘法器的一路输入信号，所述乘法器的另一路输入信号为正弦波形信号，所述乘法器输出幅度调节后的正弦波形信号；和/或所述滤波电路为三阶巴特沃斯低通滤波器。6.一种振弦式仪器的激振装置，其特征在于，包括依次连接的SPWM波发生器、滤波电路和激振信号开关电路，所述SPWM波发生器生成SPWM波并将其输入至滤波电路，所述滤波电路进行滤波得到正弦波形信号，所述滤波电路的输出连接至振弦式仪器中的频率测量线圈两端，从而将所述正弦波形信号施加在频率测量线圈两端，在永磁体的作用下产生交变电磁力，驱动钢弦产生谐振，所述激振信号开关电路实现正弦波形信号的开关。7.根据权利要求6所述的振弦式仪器的激振装置，其特征在于，所述SPWM波发生器为 DSP或CPLD或FPGA或单片机。8.根据权利要求7所述的振弦式仪器的激振装置，其特征在于，所述SPWM波发生器为 DSP，所述DSP通过光电隔离电路连接至滤波电路，SPWM波发生器生成的SPWM波输入至光电隔离电路以将干扰信号进行光电隔离，光电隔离电路输出的SPWM波输入至滤波电路进行滤波以得到正弦波形信号。9.根据权利要求8所述的振弦式仪器的激振装置，其特征在于，还包括幅度控制电路， 所述幅度控制电路的输入端与滤波电路的输出端相连，所述滤波电路输出的正弦波形信号输入至幅度控制电路进行波形幅度调节，所述幅度控制电路的输出端与频率测量线圈两端相连从而将幅度调节后的正弦波形信号施加在频率测量线圈两端。10.根据权利要求9所述的振弦式仪器的激振装置，其特征在于，还包括功率放大电路，所述功率放大电路的输入端与幅度控制电路的输出端相连，所述功率放大电路将幅度调节后的正弦波形信号进行功率放大以具有驱动能力，所述功率放大电路的输出端与频率测量线圈两端相连从而将功率放大后的正弦波形信号施加在频率测量线圈两端；和/或所述幅度控制电路包括串行DA转换器、运算放大器和乘法器，所述串行DA转换器产生的参考电压经运算放大器后作为乘法器的一路输入信号，所述乘法器的另一路输入信号为正弦波形信号，所述乘法器输出幅度调节后的正弦波形信号；和/或所述滤波电路为三阶巴特沃斯低通滤波器。全文摘要本专利技术涉及一种振弦式仪器的激振方法和装置，该方法生成SPWM波，再将生成的SPWM波通过滤波电路进行滤波得到正弦波形信号，然后将所述正弦波形信号施加在振弦式仪器中的频率测量线圈两端，在永磁体的作用下产生交变电磁力，驱动钢弦产生谐振。该方法产生的脉冲宽度按正弦波形规律变化的SPWM波形激振信号，提高了激振信号的精确控制能力，解决了传统激振方法采用脉冲方波所产生的各种局限性。文档编号G01H11/02GK102288279SQ20111016054公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日专利技术者毛良明, 江修, 沈省三 申请人:基康仪器(北京)有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种振弦式仪器的激振方法，其特征在于，首先生成ＳＰＷＭ波，再将生成的ＳＰＷＭ波通过滤波电路进行滤波得到正弦波形信号，然后将所述正弦波形信号施加在振弦式仪器中的频率测量线圈两端，在永磁体的作用下产生交变电磁力，驱动钢弦产生谐振。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：江修，沈省三，毛良明，
申请(专利权)人：基康仪器北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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