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VM704S系列振弦采集模块工程监测仪器设备二次开发

VM704S系列模块是多振弦传感器激励、 频读取、 温度转换专业读数模块,集成度高、 体积小、精度高、适应性强、外围电路设计少,具有多种激励方法、传感器接入检测、可编程激励电压、信号振幅检测、信号质量评价等先进功能。

VM7XX系列模块是多振弦传感器激励、 频读取、 温度转换的专业读数模块,集成度高、 体积小、精度高、适应性强、外围电路设计少,具有多种激励方法、传感器接入检测、可编程激励电压、信号振幅检测、信号质量评价等先进功能,可测量传感器信号质量、振幅、频率、频率模型、温度,转换为数字量和模拟输出GPIO、12 位 ADC、附加硬件资源,如数据存储,进一步提高了模块的可扩展性。

优势与特点 兼容性强:可以测量绝大多数厂家的单线圈振弦传感器。 传感器自动识别:可识别线圈50Ω~10KΩ。 信号放大倍数:30~可编程放大器、电阻调节器3000倍。 各种激励方法:可编程高压激励、可编程扫频、智能扫频。 温度检测:热敏电阻/DS18B20/核心温度检测。 最多可读取振弦4通道 4温度。 应用领域:支坑支护监测、自动化监测、岩土工程监测、地质灾害监测。

基本概念 振弦传感器:(vibrating wire sensor)它是一种谐振 传感器,以拉紧的金属钢弦作为敏感元件。当确定弦的长度时,其固有振动频率的变化可以表示钢弦的张力 的大小。根据这一特性原理,可以通过一定的物理(机械)结构(如应变传感器、压力传感器、位移传感器等)制作出测量不同物理量的传感器,实现测量 物理量与频率值的一对应关系,通过测量频率值的变化计算测量物理量 的变化。

振弦传感器读数模块:本手册是指根据振弦传感器的特点设计的传感器激励读数模块。具有集成度高、功能模块化、数字接口等一系列特点,可完成振弦 传感器的激励、信号检测、数据处理、质量评价等特殊目标功能,转换传感器频率和温度物理量模数,通过数字接口实现数据交互。振弦传感器读数模块 是振弦传感器与数字和信息之间的核心转换单元。

激励:又称振动,是获取振动弦传感器频率数据的必要过程。只有当传感器接收到适当的激励信号时,才能产生自振,只有当振动弦传感器产生自振时,才能输出频率信号 。此外,读数电路将检测和读取振动弦传感器的自振信号,以计算 振动频率值。振动弦传感器的激励信号(能使传感器产生自振的外部信号)一般分为 两类,一类是高压短促脉冲,另一类是具有特定频率的多组连续低压脉冲信号。

高压脉冲激励:使用较高电压(100~200V)短促脉冲发送到振弦传感器线圈,使任何频率的振弦传感器自振。

低压扫频激励:利用与传感器自振频率相同(接近)的频率向振弦传感器发送连续 低压(3)~10V)脉冲信号是传感器自振的过程或方法。

振弦传感器返回信号:当传感器产生自振时,钢弦自振切割传感器线圈, 在线圈中产生微弱电流,称为振弦传感器返回信号。

采样值:或称为单个样本,在本手册中,特别是指传感器返回的单个正弦信号。为了提高正弦波频率值的测量精度,需要采集多组正弦信号进行综合计算。由于传感器 返回的正弦信号由强变弱逐渐消失,信号本身非常弱,不同厂家的振弦传感器 返回信号强度和持续时间不同,因此振弦模块在数据采集中采用部分采样方法,对于每个采集的正弦波称为样本或 采样值。

标准差:(Standard Deviation),在中国环境中,又称平方差,是各单位标准值 (采样值)与平均算术平均值之间的平方根。标准差可以反映数据集的分散程度(两组平均数相同的数据,标准差可能不相同)。较大的标准差表示大多数 值与平均值之间的差异较大;较小的标准差表示这些值接近平均值,质量较高。

ADC:(Analog-to-Digital Converter)模拟-数字转换器。是指将持续变化的模拟 信号转换为离散数字信号的装置。

VREF:(Voltage reference)指与负载、功率供应、温度漂移、时间 等无关的电路中的电压。参考电压可用于电源供应系统的稳压器、模拟数字转换器和数字模拟转换器,以及许多其他测量和控制系统。

GPIO:(General Purpose Input Output)一般来说,通用输入/输出(接口)或总线扩展器是一些引脚,可以通过它们输出高低电平或读入引脚电 平状态。

标签: 振弦传感器频率与模数关系

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