[发明专利]一种单线圈振弦传感器的激振电路及其测量电路

说明书

本发明公开了一种单线圈振弦传感器的激振电路，包括单线圈振弦传感器、起振电路和反馈电路，本发明公开了一种单线圈振弦传感器的测量电路，包括单线圈振弦传感器的激振电路和信号处理电路。优点：本单线圈振弦传感器的激振电路及其测量电路不仅能使单线圈振弦传感器的振荡幅度不变而且可以实现连续测量，提高了测试结果的准确度和时效性。

技术领域

本发明涉及振弦传感器测量领域，具体为一种单线圈振弦传感器的激振电路。

背景技术

振弦传感器基于钢弦自振频率随张力变化而变化的工作原理，根据导线切割磁力线产生电流电压的电磁感应原理，获得输出频率测量信号，具有结构简单、精度高、抗干扰能力强，适合长距离传输的特点，被广泛运用与大坝、桥梁、地铁、煤矿、基坑等工程安全监测。

振弦传感器一般分为单线圈振弦传感器、双线圈振弦传感器。本发明主要涉及单线圈振弦传感器。目前现有技术的单线圈振弦传感器测量的工作过程分为三步：

(1)传感器激振信号产生：当前市场上的振弦传感器的激振信号的获取一般采用充电电容的方式获得所需的电压；

(2)激励振弦传感器做自由振荡：充电电路断开，电容作为储能元件对振弦传感器进行放电激励，使振弦传感器做自由振荡；电容放电过程中，能量释放的越来越少，导致振弦传感器振荡幅度越来越小，从而易导致测量电路检测不到振荡信号或检测的振荡信号不准确，故现有技术中的测量电路仅检测刚开始振荡的信号；电容放电结束后，需进行充电，此时振弦传感器需等待电容充满电放电时才会再次做自由振荡；

(3)信号的拾取和处理：钢弦在自由振荡时，切割磁力线产生电流电压输出基础信号；基础信号经过整流、滤波、运放电路的信号处理后，计算芯片对处理信号进行计算分析，得出振荡频率。

可见，在整个过程中，现有技术中单线圈振弦传感器是以一种升压、激振、测量的间断检测方法进行测量，故测量数据为离散型数据，测量结果的准确度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有技术中单线圈振弦传感器的振荡幅度会随电容放电而逐渐减小，且不能连续振荡的技术问题。

本发明提出一种单线圈振弦传感器的激振电路，能使单线圈振弦传感器的振荡幅度不变且能实现连续振荡。

本发明所采取的技术方案是：

一种单线圈振弦传感器的激振电路，包括：

单线圈振弦传感器；

起振电路，所述起振电路连接所述单线圈振弦传感器；

反馈电路，所述反馈电路连接所述起振电路，所述反馈电路放大所述起振电路的输出信号，所述反馈电路连接所述单线圈振弦传感器。

进一步地，所述反馈电路包括变压器T1和三极管T2，所述变压器T1的初级线圈一端连接电源，所述变压器T1的初级线圈另一端连接三极管T2的集电极，所述变压器T1的次级线圈的一端接地，所述变压器T1的次级线圈的另一端连接所述起振电路的输出端，所述三极管T2的基极连接所述起振电路的输出端，所述三极管T2的发射极接地。反馈电路中采用变压器，变压器的输入端连接起振电路的输出端，变压器的输出端连接单线圈振弦传感器，变压器不仅可以放大起振电路的输出信号，同时变压器作为储能元件，在电容放电结束进行充电时为单线圈振弦传感器提供信号，使其继续保持振荡。