[实用新型]一种抗干扰的桥梁应变采集装置

说明书

本实用新型公开一种抗干扰的桥梁应变采集装置，其包括抗干扰供电电路以及依次设置的信号调理抗干扰电路、模数转换抗干扰电路和FPGA微处理器，桥应变传感器接入信号调理抗干扰电路，抗干扰供电电路分别与FPGA微处理器、信号调理抗干扰电路和模数转换抗干扰电路连接。本实用新型中桥应变传感器感知桥梁微小变化产生电信号，处理后转化为数字信号进行存储。该装置可有效解决弱信号难以提取的问题，从而提高桥梁应变数据采集的精度和稳定性，在实际使用中取得良好的效果。

技术领域

本实用新型涉及电子电路抗干扰技术领域，尤其涉及一种抗干扰的桥梁应变采集装置。

背景技术

随着我国经济的高速增长，交通已成为经济发展的关键，桥梁作为交通的关键枢纽之一，其健康情况不容忽视，在剑桥的投放和在役桥的运营皆与安全有关，通过对桥梁的检测能够有效的对桥梁结构的健康状况进行评估，及时的发现桥梁结构存在的安全隐患并对安全隐患进行处理，最大限度的减少了人民财产的损失和保障了交通的畅通运行。

在桥梁结构检测过程中，桥应变检测是非常重要的，而桥梁应变采集装置是桥应变检测系统的关键部件。传统的桥梁应变采集装置现场干扰考虑较少，采集精度低、稳定性差，从而影响了桥梁应变监测效率和准确性。为了提高检测精度、效率和稳定性，落实预防桥梁安全工作，桥梁应变采集装置性能提高是目前桥梁检测最为重要的任务。综上所述。桥梁应变采集装置是检测系统不可或缺的采集终端，是该系统数据来源的基础，离开桥梁应变采集装置，对桥梁应变的检测无从谈起，所以桥梁应变采集装置性能的好坏，关系到整个系统检测效率、准确度和稳定性的高低。但是，传统的桥梁应变采集装置均采用单片机控制采集和传输，在设计过程中很少考虑抗干扰问题，从而造成了在运行过程中存在的问题是：桥梁应变检测数据采集时，由于受到干扰，精度、准确性、稳定性大为降低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗干扰的桥梁应变采集装置，解决采集精度低下问题以及稳定性问题。

本实用新型采用的技术方案是：

一种抗干扰的桥梁应变采集装置，其包括抗干扰供电电路以及依次设置的信号调理抗干扰电路、模数转换抗干扰电路和FPGA微处理器，桥应变传感器接入信号调理抗干扰电路，抗干扰供电电路分别与FPGA微处理器、信号调理抗干扰电路和模数转换抗干扰电路连接；

信号调理抗干扰电路包括仪表放大电路和有源滤波电路，仪表放大电路用于放大输入的有效信号，有源低通滤波电路用于滤除1500Hz以上的干扰信号；

所述模数转换抗干扰电路包括差分AD驱动器和24位AD采集器，差分AD驱动器和24位AD采集器之间连接有相匹配的公模差模RC滤波 网络;

FPGA微处理器内嵌带通模块和陷波模块；

抗干扰供电电路包括供电电池组，供电电池组输出端加一级RLC低通滤波，供电电池组输出至有源模拟信号处理芯片的每路线路均加一级RC低通滤波，供电电池组输出至有源数字信号处理芯片的每路线路均加一个陶瓷去耦电容.

仪表放大电路选用AD8221仪表放大器，放大倍数为60bB。

有源低通滤波电路选用OPA188作为电路核心，有源低通滤波电路的低通截止频率为1500Hz。

公模差模RC滤波 网络包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C4、电容C5和电容C6，差分AD驱动器的一个输出端连接电阻R3，电阻R3的另一端分别连接电阻R5和电容C4的一端，电阻R5的另一端分别连接24位AD采集器和电容C5的一端，电容C5的另一端接地，差分AD驱动器的另一个输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端分别连接电阻R6和电容C4的另一端，电阻R6的另一端分别连接24位AD采集器和电容C6的一端，电容C6的另一端接地。