[实用新型]一种基于继电器的振弦式传感器信号前端采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种振弦式传感器的信号采集电路，应用于结构安全健康监测行业。

背景技术

因振弦式传感器为无源传感器，只有两根信号线，需要发送高压激振信号才能将传感器激励起来，然后进行信号的处理，高压激励信号与传感器感应信号共用两根信号线，故传统的处理方式一般都是激励电路与采集电路共用一路，这样会存在两个问题：1在采集时，高压激励信号会同时作用在后端信号处理电路，若没有保护容易损坏电子元器件；2激励信号会与传感器的原始信号叠加在一起被后端电路处理，容易得出错误值。

实用新型内容

为了解决振弦式传感器采集电路前端的高压激励电路与信号采集电路直接连接而导致的问题，本实用新型提供了一种基于继电器的振弦式传感器信号前端采集电路。

本实用新型采用下述技术方案来实现。一种基于继电器的振弦式传感器信号前端采集电路，继电器、高压激励模块、电路板接地端、仪表放大器，振弦式传感器连接继电器，继电器再分别连接高压激励模块、电路板接地端、仪表放大器，振弦式传感器通过继电器在高压激励模块、电路板接地端与仪表放大器之间进行切换。

更特别的是，所述继电器是2c型继电器，具有两路切换触点，正好满足振弦式传感器的两根信号线的同时切换。每路切换触点均包括一个动触点和两个静触点，两路切换触点的动触点分别连接振弦式传感器的两根信号线，第一路切换触点的其中一个静触点连接仪表放大器，第一路切换触点的另一个静触点连接高压激励模块，第二路切换触点的其中一个静触点连接仪表放大器，第二路切换触点的另一个静触点连接电路板接地端。

更特别的是，所述高压激励模块采用升压型的半导体芯片。

更特别的是，所述继电器通过三极管驱动。

本实用新型实现原理：通过使用一个带有两路转换触点的继电器对振弦式传感器的两根信号线进行时序功能切换，通过在物理上的全隔离，彻底解决因高压激励电路和采集电路直连而导致的问题。具体实现步骤：1首先继电器的两路动触点默认连接外界振弦式传感器的两根信号线，其中两路切换触点的其中一个静触点连接仪表放大器，两路切换触点的另一个静触点分别连接高压激励模块和电路板接地端2继电器通过逻辑控制信号将接切换触点切换至高压激励模块和电路板接地端，并发送激振脉冲信号，此时从高压激励模块到振弦式传感器再到电路板接地端形成回路，振弦式传感器被激振产生振弦交流信号；3继电器再通过逻辑控制信号将切换触点切换回至默认状态，即外界振弦传感器与后端仪表放大器连接，因振弦信号的保持性，此时持续的振弦信号会不受高压模块的影响而直接进入仪表放大器被后端电路采集。

本实用新型的优点：整个采集过程中，高压激励脉冲的发送和振弦信号的采集都是完全物理隔离，相互不受影响。

附图说明

图1是本实用新型的框图。

图2是本实用新型的电路图。

图1中：1——振弦式传感器、2——高压激励模块、3——继电器、4——仪表放大器、5——电路板接地端。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

一种基于继电器的振弦式传感器信号采集电路如图1所示，它包括继电器(3)、高压激励模块(2)、电路板接地端(5)、仪表放大器(4)，振弦式传感器(1)连接继电器(3)，继电器(3)再分别连接高压激励模块(2)、电路板接地端(5)、仪表放大器(4)，振弦式传感器(1)通过继电器(3)在高压激励模块(2)、电路板接地端(5)与仪表放大器(4)之间进行切换。

更具体的说，各部件的电性连接关系为：所述高压激励模块(2)通过继电器(3)连接至振弦式传感器(1)；所述仪表放大器(4)通过继电器(3)连接至振弦式传感器(1)；所述高压激励模块(2)通过继电器(3)与仪表放大器(4)物理隔离。

更具体的是，如图1所示，所述继电器(3)是2c型继电器，具有两路切换触点，正好满足振弦式传感器(1)的两根信号线的同时切换。每路切换触点均包括一个动触点和两个静触点，两路切换触点的动触点分别连接振弦式传感器(1)的两根信号线，第一路切换触点的其中一个静触点连接仪表放大器(4)，第一路切换触点的另一个静触点连接高压激励模块(2)，第二路切换触点的其中一个静触点连接仪表放大器(4)，第二路切换触点的另一个静触点连接电路板接地端(5)。