本实用新型专利技术涉及一种单线圈振弦式仪器等精度频率测量装置，该装置包括激振装置、开关电路和等精度频率测量电路，开关电路分时段将激振装置和等精度频率测量电路分别与单线圈振弦式仪器中的频率测量线圈相连；还包括感生电压衰减监测电路，感生电压衰减监测电路与等精度频率测量电路相连，感生电压衰减监测电路监测频率测量线圈两端生成的感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，等精度频率测量电路调整内部的标准参考脉冲频率来调整测量时间。本实用新型专利技术的该装置能自适应地调节测量过程的持续时间，提高了单线圈振弦式仪器等精度频率测量的可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及岩土工程健康监测
，特别是一种岩土工程安全监测仪器中的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置。
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，F =足Χ(# + αΧΔΓ)，其中ΔΤ = Τ_Τ。，α为线膨胀系数，Τ。、α、K均为已知的恒常数。钢弦的机械振动固有频率f可以按如下公式获得f =阵(1 -2λχ^ + (字)2)(1 +字)，其权利要求1.一种单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，包括激振装置、开关电路和等精度频率测量电路，所述开关电路分时段将激振装置和等精度频率测量电路分别与单线圈振弦式仪器中的频率测量线圈相连；所述分时段是指开关电路先连通激振装置和频率测量线圈，激振装置在频率测量线圈两端施加交变的扫频激振信号，在永磁体的作用下形成交变电磁力，驱动钢弦发生机械振动；开关电路再切断激振装置与频率测量线圈之间的连接，钢弦的机械振动形成单一频率的驻波，频率测量线圈两端形成与钢弦机械振动频率一致的、 幅值衰减的感生电压信号；开关电路再连通频率测量线圈和等精度频率测量电路，所述等精度频率测量电路根据计数得到的感生电压脉冲样本数以及设置的标准参考脉冲频率计数器的计数值，计算得到钢弦的频率，其特征在于，还包括感生电压衰减监测电路，所述感生电压衰减监测电路与等精度频率测量电路相连，感生电压衰减监测电路监测频率测量线圈两端生成的感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，所述等精度频率测量电路还根据感生电压衰减监测电路提供的触发信号，调整等精度频率测量电路中的标准参考脉冲频率来调整等精度频率测量电路的测量时间。2.根据权利要求1所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述等精度频率测量电路包括主等精度频率测量电路、辅助等精度频率测量电路、逻辑控制电路和微控制器，所述逻辑控制电路分别与感生电压衰减监测电路和微控制器相连，所述主等精度频率测量电路包括主待测频率计数器和主标准参考脉冲频率计数器，所述辅助等精度频率测量电路包括辅助待测频率计数器和辅助标准参考脉冲频率计数器，所述主标准参考脉冲频率小于辅助标准参考脉冲频率，所述逻辑控制电路接收到感生电压衰减监测电路的触发信号后，通过控制主等精度频率测量电路向辅助等精度频率测量电路的切换实现等精度频率测量电路的测量时间的调整。3.根据权利要求2所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，还包括放大电路和整形电路，所述开关电路通过放大电路与感生电压衰减监测电路相连，所述开关电路依次通过放大电路和整形电路与等精度频率测量电路相连，所述放大电路将频率测量线圈两端生成的感生电压放大后再输入至感生电压衰减监测电路进行监测，所述整形电路将放大的感生电压信号进行整形后再输入等精度频率测量电路。4.根据权利要求2所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述逻辑控制电路为FPGA或CPLD。5.根据权利要求3所述的单线圈振弦式仪器的等精度频率测量装置，其特征在于，所述感生电压衰减监测电路包括依次连接的精密整流电路、滤波电路和电压比较电路，所述精密整流电路与放大电路相连，电压比较电路与逻辑控制电路相连。专利摘要本技术涉及一种单线圈振弦式仪器等精度频率测量装置，该装置包括激振装置、开关电路和等精度频率测量电路，开关电路分时段将激振装置和等精度频率测量电路分别与单线圈振弦式仪器中的频率测量线圈相连；还包括感生电压衰减监测电路，感生电压衰减监测电路与等精度频率测量电路相连，感生电压衰减监测电路监测频率测量线圈两端生成的感生电压信号的幅值衰减情况，并在监测到感生电压信号的幅值衰减速度达到预定值时，向等精度频率测量电路提供触发信号，等精度频率测量电路调整内部的标准参考脉冲频率来调整测量时间。本技术的该装置能自适应地调节测量过程的持续时间，提高了单线圈振弦式仪器等精度频率测量的可靠性。文档编号G01H11/06GK202229841SQ20112034989公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19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】
【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：实用新型
国别省市：
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