針對橋梁施工與運行中的安全監(jiān)測需求,提出了一種基于Zig Bee的多信道多點無線橋梁應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)以CC2530,STM32為核心,采集多點應(yīng)變數(shù)據(jù)并以多信道的方式無線傳輸至網(wǎng)關(guān)和上位機,最終存儲至云端服務(wù)器,從而克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)橋梁監(jiān)測系統(tǒng)成本高、布線復(fù)雜、維護困難等問題。實驗表明:本系統(tǒng)可以對靜態(tài)、動態(tài)應(yīng)變進行無線監(jiān)測,滿足橋梁狀態(tài)監(jiān)測的需求。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(06)CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)本體框架圖

本模塊支持四通道同時工作，單通道的調(diào)理電路如圖2所示，包括應(yīng)變片工作電路，放大電路以及濾波電路。應(yīng)變片工作電路由惠斯通電橋和調(diào)零電阻組成，橋梁的工作環(huán)境較為惡劣，故采用半橋的方式接入溫度補償片，進行溫度補償。應(yīng)變片受力后電阻發(fā)生變化，經(jīng)過應(yīng)變片工作電路轉(zhuǎn)換為電壓的變化，進而輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。放大電路和濾波電路分別使用AD623和OPA340運放芯片搭建，根據(jù)實際需要，本模塊的放大倍數(shù)選為110倍，低通濾波電路的截止頻率為25 Hz，應(yīng)變測量范圍可達(dá)±3000×10-6。

本系統(tǒng)在等強度梁上與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀進行了對比實驗。等強度梁參數(shù)如下:彈性模量E=70 GPa，泊松比μ=0.33，梁長l=240 mm，梁寬b=50 mm，梁厚t=3.94 mm。在給本系統(tǒng)以及靜態(tài)電阻應(yīng)變儀調(diào)零后，逐個給等強度梁加載5個砝碼(2N/個)，應(yīng)變值對比如表2所示。實驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀檢測結(jié)果基本一致。為進一步檢驗系統(tǒng)的動態(tài)測試性能，采集了等強度梁在沖擊下的響應(yīng)數(shù)據(jù)。如圖4所示，從左至右，從上至下依次為載荷為0～5個砝碼下，等強度梁—砝碼系統(tǒng)的固有頻率測試結(jié)果。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3233502