一种微功耗正弦节点的制作方法

本实用新型涉及测试的技术领域，尤其涉及一种微功耗正弦节点。

背景技术：

混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快；混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，同时，其他因素也会导致混凝土出现裂缝，从而影响结构安全和正常使用。因此对混凝土结构应变进行监测与分析是非常必要的，工程监测中常用电阻应变片型传感器监测动态物理量，但该类传感器抗干扰性差，温度及零漂大，其技术指标难满足现场恶劣的环境中工程要求。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种微功耗正弦节点，采用振弦式传感器搭配微功耗振弦数采仪使用，结构简单，稳定性、重复性较好，寿命长，灵敏度高，解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：一种微功耗正弦节点，其特征在于：包括设置在外壳内部的传感器信号调理模块，其右侧依次连接有微功耗单片机处理模块、无线传输模块，所述的微功耗单片机处理模块通过单片机串口与无线传输模块相连接；所述的无线传输模块与外壳外部右侧的PC端相连接；所述的传感器信号调理模块与外壳外部左侧的振弦传感器相连接；设置在外壳内部的电源模块分别与传感器信号调理模块、微功耗单片机处理模块、无线传输模块相连接。

优选的：所述的传感器信号调理模块设置有第一双运算放大器，第一双运算放大器的输出端通过电阻Rb、电容Ca与第二双运算放大器的反相输入端相连，第二双运算放大器的同相输入端接地；第二双运算放大器的输出端通过电阻Rc、电容Cb与第三双运算放大器的反相输入端相连，第三双运算放大器的同相输入端接地；第三双运算放大器的输出端通过电阻Rd、电容Cc与第四双运算放大器的反相输入端相连，第四双运算放大器的同相输入端接地；第四双运算放大器的输出端通过电阻Re与第五双运算放大器的反相输入端相连，第五双运算放大器的同相输入端接地；第五双运算放大器的输出端通过电阻Rf与第六双运算放大器的反相输入端相连。

优选的：所述的第一双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Ra；所述的第二双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rg；电容Cd与电阻Rg设置为并联；电阻Rb的输出端与第二双运算放大器的输出端之间并联有电容Ce；所述的第三双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rh；电容Cf与电阻Rh设置为并联；电阻Rc的输出端与第三双运算放大器的输出端之间并联有电容Cg；所述的第四双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Ri；电容Ch与电阻Ri设置为并联；电阻Rd的输出端与第四双运算放大器的输出端之间并联有电容Ci；所述的第五双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rj；所述的第六双运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rk。

本实用新型的有益效果；一种微功耗正弦节点，与传统结构相比：传感器信号调理模块与外壳外部左侧的振弦传感器相连接；设置在外壳内部的电源模块分别与传感器信号调理模块、微功耗单片机处理模块、无线传输模块相连接；无需固定设备支撑，能够快速部署，具有易于组网、不受有线网络的约束；本实用新型结构简单，稳定性、重复性较好，寿命长，灵敏度高，抗干扰性能好；广泛应用于大坝、桥梁、公路等对力、位移和裂缝的检测。

附图说明

图1为本实用新型内部模块结构示意图；

图2为本实用新型传感器新高调理模块结构示意图I；

图3为本实用新型传感器新高调理模块结构示意图Ⅱ；

图4为本实用新型传感器新高调理模块结构示意图Ⅲ；

图5为本实用新型传感器新高调理模块结构示意图Ⅳ；

在图中：1.传感器信号调理模块；2.微功耗单片机处理模块；3.无线传输模块；4.PC端；5.电源模块；6.第一双运算放大器；7.电阻Rb；8.电容Ca；9.第二双运算放大器；10.电阻Rc；11.电容Cb；12.第三双运算放大器；13.电阻Rd；14.电容Cc；15.第四双运算放大器；16.电阻Re；17.第五双运算放大器；18.电阻Rf；19.第六双运算放大器；20.电阻Ra；21.电阻Rg；22.电容Cd；23.电容Ce；24.电阻Rh；25.电容Cf；26.电容Cg；27.电阻Ri；28.电容Ch；29.电容Ci；30.电阻Rj；31.电阻Rk。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明；

在附图中：一种微功耗正弦节点，其特征在于：包括设置在外壳内部的传感器信号调理模块1，其右侧依次连接有微功耗单片机处理模块2、无线传输模块3，所述的微功耗单片机处理模块2通过单片机串口与无线传输模块相连接3；所述的无线传输模块3与外壳外部右侧的PC端4相连接；所述的传感器信号调理模块1与外壳外部左侧的振弦传感器相连接；设置在外壳内部的电源模块5分别与传感器信号调理模块1、微功耗单片机处理模块2、无线传输模块3相连接。

所述的传感器信号调理模块1设置有第一双运算放大器6，第一双运算放大器6的输出端通过电阻Rb7、电容Ca8与第二双运算放大器9的反相输入端相连，第二双运算放大器9的同相输入端接地；第二双运算放大器9的输出端通过电阻Rc10、电容Cb11与第三双运算放大器12的反相输入端相连，第三双运算放大器12的同相输入端接地；第三双运算放大器12的输出端通过电阻Rd13、电容Cc14与第四双运算放大器15的反相输入端相连，第四双运算放大器15的同相输入端接地；第四双运算放大器15的输出端通过电阻Re16与第五双运算放大器17的反相输入端相连，第五双运算放大器17的同相输入端接地；第五双运算放大器17的输出端通过电阻Rf18与第六双运算放大器19的反相输入端相连。

所述的第一双运算放大器6的反相输入端与输出端之间并联有电阻Ra20；所述的第二双运算放大器9的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rg21；电容Cd22与电阻Rg21设置为并联；电阻Rb7的输出端与第二双运算放大器9的输出端之间并联有电容Ce23；所述的第三双运算放大器12的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rh24；电容Cf25与电阻Rh24设置为并联；电阻Rc10的输出端与第三双运算放大器12的输出端之间并联有电容Cg26；所述的第四双运算放大器15的反相输入端与输出端之间并联有电阻Ri27；电容Ch28与电阻Ri27设置为并联；电阻Rd13的输出端与第四双运算放大器15的输出端之间并联有电容Ci29；所述的第五双运算放大器17的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rj30；所述的第六双运算放大器19的反相输入端与输出端之间并联有电阻Rk31。

本实用新型的具体实施：将传感器信号调理电路、微功耗单片机数据处理模块、无线传输模块SX1278以及电源模块等封装在精密金属外壳内组成无线微功耗振弦节点；外接的振弦传感器负责采集相应的频率信号，然后经过信号调理电路滤波放大处理后进入微功耗单片机，单片机经过分析将数据通过无线模块传送到PC，外接无线网关可以实现多节点数据的无线传输，这些数据经过无线网关传输到用户，用户可以方便进行监控与管理；其优点在于无线微功耗振弦节点网络具有无需固定设备支撑的特点，可以快速部署，同时具有易于组网、不受有线网络的约束，适合应用于难以使用传统有线通信机制的恶劣环境，被广泛应用于大坝、桥梁、公路等对力、位移和裂缝的检测。

传感器信号调理模块的双运算放大器型号为LM358，内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也使用与双电源工作模式；它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合；图中，该电路的作用是放大振弦频率信号，滤除信号中无用成分；图中有两级反相放大电路以及三级带通滤波电路等，带通滤波电路的作用是使某种特定频率的信号通过，将其他范围的频率分量衰减到极低水平。该电路的优点是对于振弦传感器信号的测量来说测量精度高、性能稳定、可靠性高。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。