专利名称：一种智能传感器处理接口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器技术领域，具体为ー种智能传感器处理接口装置。
背景技术：
振弦类原理是先瞬间通相对强电给线圈，线圈产生磁场，从而吸引钢材材料的钢弦振动，线圈之前只是瞬间强电，钢弦振动从而切割线圈及磁铁的磁场，线圈随钢弦周期性振动产生周期性的细微电流，而钢弦的振动频率是跟钢弦的绷紧程度有关系，即张弦两点的距离发生的细微变化可以体现在弦的振动周期，也就是电流的频率变化，所以振弦类产品采集的是细微电流及电压的周期性变化，而该电压并不能直观的体现张弦两点的细微变化，即传感器不能直观的体现所受力或者形变。电感类与振弦类传感器类似，电感类主要是根据铁心伸入线圈的深度不同，整个线圈的电感值也不同，即把线圈和铁芯组成可变电感。然后利用电容以及555芯片组成振荡电路，可直接输出数字频率信号。电压类主要分为两类，一类是单通道，ー类是2通道。单通道的主要是前端传感器直接输出电压的传感器，例如电子式渗压计，前端探头是采用飞思卡尔的压カ传感器，该探头的功能是将压力的变化转换成电压的变化，随压カ的变化电压线性变化。电阻类采用的是半桥结构输出电路，电桥平衡，两端没有电压。当其中某一电阻发生变化时，电桥失去平衡，从而有电压输出。根据电压的大小可以计算相应的电阻变化量以及相应的线应变大小。通过上述原理我们发现，其输出都是模拟信号，而且要将模拟信号转化成可识别的物理量，还需要将模拟量与标定值进行计算，換算成直观的数据。不同的传感器，算法模型不同。传统传感器结构中，信号的处理以及计算由采集箱或者上层软件完成，这类产品的缺点主要是原始信号弱，无法远距离的传输，采集箱分布在岩土工程监测的点就相应増加；采集箱的电路相应复杂，采集箱外型结构相应增大；数据不能历史性保存，可复原性差；布线复杂，每ー个传感器都必须单独一根电缆到采集箱。
发明内容本实用新型所解决的技术问题在于提供ー种智能传感器处理接口装置，其结构简単，使用方便，从而解决上述背景技术中的问题。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现智能传感器处理接ロ装置，连接于所述智能传感器上，其特征在于，所述处理接ロ装置包括数据处理単元，所述数据处理单元安装于圆柱形密封筒内，所述密封筒的两端利用胶圈密封，所述胶圈均设置有用于穿出导线的线缆管。作为ー种改进，所述数据处理单元包括依序连接的放大器、单片机芯片以及数据接ロ芯片。作为ー种进ー步的改进，所述数据接ロ芯片包括RS485/422接ロ芯片。作为ー种进ー步的改进，所述单片机芯片还连接有串行存储芯片。本使用新型的原理如下[0011]智能传感器的信号通过穿出线缆管的导线传输到放大器的输入端，经放大输出到单片机芯片，同时智能传感器内的温度传感器的输出也被送到单片机芯片，单片机芯片根据输入的频率电信号及温度信号，并调用串行存储芯片中的标定參数和温度补偿系数，经处理后将频率信号转换成物理量数据，将数据回送并保存到RS485/422接ロ芯片，可以直接输出被测物理量；另外，串行存储芯片可以接受来自单片机芯片的数值信号/指令，存储或调出数据信号。由于采用了以上结构，本实用新型具有以下有益效果本实用新型将数据处理单元利用胶圈密封在圆柱形的密封筒内，解决了现场安装的难题，而且不易损坏，即使在工程结构中作长期质量监控期间，也不会发生传感器编号和标定參数的丢失以至測量出传感器频率值也无法算出相应的物理量的无效数据情況；该处理接ロ的数据处理単元包括依序连接的放大器、单片机芯片以及数据接ロ芯片，而且单片机芯片还连接有串行存储芯片，因此该处理接ロ能够将从智能传感器中采集的数据立即进 行转换，不需要布置复杂的线缆，使用方便。

图I为本实用新型一种实施例的结构示意图；图2为本实用新型的电路接线图；图3为本实用新型的外观示意图；图中1.电感调频式传感器，2.螺旋线圈，3.磁芯，4.温度传感器，5.处理接ロ，6.密封筒，7.胶圈，8.线缆管，9.放大器，10.单片机芯片，11. RS485/422接ロ芯片，12.串行存储芯片。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进ー步阐述本实用新型。參见图1，智能传感器处理接口装置，连接于所述电感调频式传感器I上，它是在一个圆柱形金属螺旋线圈2内有一个可以移动的磁芯3作为测杆,在实际应用中螺旋线圈2的一端与不动点相连，磁芯3与需要测量的变化端点相连，磁芯3的位置变化将引起螺旋线圈2的电感量的变化，电感的变化将引起555时基电路(LC振荡器)输出频率的变化，当测量出频率后，再结合相应的标定系数就可计算出磁芯3位置的变化，由于是电感量的变化而引起输出频率的变化，因此称之为电感调频，这种传感器精度较高，但环境温度对传感器有一定的影响，故在其内还封装了ー个温度传感器4以测量温度并进行温度补偿。该处理接ロ 5包括数据处理単元，所述数据处理单元安装于圆柱形密封筒6内，所述密封筒6的两端利用胶圈7密封，所述胶圈7均设置有用于穿出导线的线缆管8，所述数据处理单元包括依序连接的放大器9、单片机芯片10以及数据接ロ芯片，所述数据接ロ芯片包括RS485/422接ロ芯片11，所述单片机芯片10还连接有串行存储芯片12。螺旋线圈2利用导线连接放大器9的信号输入端，温度传感器4利用导线连接所述单片机芯片10。參见图2，本实用新型的电路为放大器9以输入端(一、+)与螺旋线圈2的输出端相连接，对来自螺旋线圈2的交流频率信号进行放大滤波，输出放大的频率信号；具有在现场编程能力(IAP)的单片机芯片10以I/O接ロ与放大器9的输出端相连接，对放大的频率信号进行逻辑与数值运算，输出待测信号的物理量；温度传感器4与单片机芯片10通过单总线相连接，按照来自单片机芯片10的数值信号/指令读取温度传感器4的温度值；串行存储芯片12以IC存取ロ与单片机芯片10的读写ロ(SDA，SCL)相连接，按照来自单片机芯片10的数值信号/指令，储存或调出数值信号；RS485/422接ロ芯片11与单片机芯片10的串行接ロ(RXD，TXD脚)相连接，按照来自单片机芯片10的数值信号、指令，实施数值信号与串行信号间的转换，并通过其收发ロ τ+，T-, A, B与外送串行信号或接受外来串行指令。另外，单片机芯片10还引出四根电源线VI，GND, V2, V3供电路各部分使用。 參见图3，智能传感器处理接ロ装置，其处理接ロ装置5将数据处理单元封装于密封筒6中，密封筒6两端均引出线缆管8，其中前端的线缆管8连接智能传感器，后端的线缆管8进行数据通信。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.ー种智能传感器处理接口装置，连接于所述智能传感器上，其特征在于所述处理接口装置包括数据处理単元，所述数据处理单元安装于圆柱形密封筒内，所述密封筒的两端利用胶圈密封，所述胶圈均设置有用于穿出导线的线缆管。
2.根据权利要求I所述的ー种智能传感器处理接口装置，其特征在于所述数据处理単元包括依序连接的放大器、单片机芯片以及数据接ロ芯片。
3.根据权利要求2所述的ー种智能传感器处理接口装置，其特征在于所述数据接ロ芯片包括RS485/422接ロ芯片。
4.根据权利要求2所述的ー种智能传感器处理接口装置，其特征在于所述单片机芯片还连接有串行存储芯片。
专利摘要一种智能传感器处理接口装置，连接于所述智能传感器上，所述处理接口包括数据处理单元，所述数据处理单元安装于圆柱形密封筒内，所述密封筒的两端利用胶圈密封，所述胶圈均设置有用于穿出导线的线缆管。本实用新型解决了现场安装的难题，而且不易损坏，即使在工程结构中作长期质量监控期间，也不会发生传感器编号和标定参数的丢失以至测量出传感器频率值也无法算出相应的物理量的无效数据情况，使用方便。
文档编号G01D5/243GK202403708SQ201120483710
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者何俊俊, 张伟, 彭炎华, 李恩民 申请人:广州市吉华岩土检测有限公司, 长沙同盛电子科技有限公司