[发明专利]一种微位移数据采集系统用激励信号形成单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种微位移数据采集系统用激励信号形成单元。

背景技术

工程建筑、桥梁、水库大坝等领域由于地质条件、自然环境等因素的复杂性,人们在认识上尚有一定的局限性,还不能在设计中预见所有的工程安全问题,从而难免潜在的安全风险，很多失事工程一般要经历从性态变化而导致恶化过程,因此工程安全监测是及时发现工程隐患的一种有效方法。通过仪器监测和人工巡视检查,对工程进行系统的监测和测试,可以及时获得工程安全的有关信息,早期发现工程症状,从而采取对策,确保工程安全。因此在工程建筑、桥梁、水库大坝等领域等工程建立安全监测系统,对工程进行全过程的监测是十分必要的。而微位移更是工程地基监测的一个重要环节。目前多通道微位移数据采集系统目前普遍采用线性可变差动变压器式传感器进行信号的采集。多通道微位移数据采集系统用信号采集单元普遍采用相敏检波方式进行对线性可变差动变压器式传感器输出的信号进行处理。

在微位移数据采集系统，对于向线性可变差动变压器式传感器输入稳定的稳频稳幅的激励信号，对于数据采集的精确性来讲是极端重要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种微位移数据采集系统用激励信号形成单元，其能保证微位移数据采集系统中的主单片机向线性可变差动变压器式传感器输出稳定的稳频稳幅的激励信号。

实现上述目的的一种技术方案是：一种微位移数据采集系统用激励信号形成单元，包括：逻辑数字集成电路、低温漂集成运算放大器和漏斗型仪器放大器；

所述逻辑数字集成电路上设有A输入接口、B输入接口、Y输出接口，以及GND1接口和VDD1接口，所述VDD1接口连接+3V电源，所述A输入接口和所述B输入接口用于接收该微位移数据采集系统中主单片机输出的方波信号；

所述低温漂集成运算放大器上设有同相输入端、反相输入端、输出端、同相电源和反相电源；

所述逻辑数字集成电路的Y输出接口与所述低温漂集成运算放大器的反相输入端以及同相输入端之间设有一个滤波电路；

所述低温漂集成运算放大器的同相电源连接+5V电源，反相电源连接-5V电源；

所述漏斗型仪器放大器上设有IN+0.8输入端、IN+0.4输入端、+OUT输出端、-OUT输出端、IN-0.8输入端、IN-0.4输入端、VCOM端、VSS3端、VDD3端和NC端；其中所述IN+0.8输入端和IN+0.4输入端之间设有一个切换开关JP1，所述切换开关JP1通过电阻R4接地；所述IN-0.8输入端、所述IN-0.4输入端和所述VCOM端同时接地，所述VDD3端接+3V电源，所述VSS3端连接-3V电源，所述OUT+输出端和所述-OUT输出端用于输出稳频稳幅的激励信号，该激励信号为差分信号。

进一步的，所述滤波电路包括位于所述逻辑数字集成电路和所述低温漂集成运算放大器之间的，并依次串联的电阻R1和电容C2，所述电容C2上并联有依次串联的电容C1和电阻R3；所述电阻R1的输出端与所述低温漂集成运算放大器的同相输入端之间连接有电阻R2，所述电容C1的输出端和所述低温漂集成运算放大器的输出端连接。

进一步的，所述切换开关JP1和所述低温漂集成运算放大器的输出端之间设有极性电容E1，所述极性电容E1的正极连接所述切换开关JP1，所述极性电容E1的负极连接所述低温漂集成运算放大器的输出端。

进一步的，所述逻辑数字集成电路为德州仪器的74AUC1G08型逻辑数字集成电路；所述低温漂集成运算放大器为德州仪器的OPA218型低温漂集成运算放大器；所述漏斗型仪器放大器为亚诺德的AD8475型漏斗型仪器放大器。