一种电阻应变仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电阻应变仪，包括信号采集模块、串口通信模块和由嵌入式计算机构成的主机模块，所述信号采集模块和所述主机模块分别与所述串口通信模块双向通信。所述主机模块还设置有直流电源模块和显示模块。所述信号采集模块包括测量电桥、低通滤波电路、放大电路、模拟开关电路和A/D转换电路。本发明把数据采集模块、人机交互模块、通信模块等相互独立的模块集于一体，具有体积小，功能多，操作简单、成本低、集成程度高、便于携带的特点，符合现代测量仪器的发展趋势。
【专利说明】—种电阻应变仪
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电阻应变仪。
【背景技术】
[0002]目前国内外大部分电阻应变仪产品均为有线测量，并且模块多。它们具有体积大，成本高，模块之间的干扰大、不便携带等缺点，模块之间的匹配标准不一样，使得应变仪测量系统的操作复杂化，并且不同公司生产的产品标准不同，使得同类产品之间的兼容性比较差，这些不利因素限制了应变仪产品的推广和应用，特别是在做汽车动态应变检测时，这些测量设备模块多、工作稳定性比较差、采集信号受干扰比较大、不便于携带等缺点体现更加明显。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电阻应变仪，其将数据采集模块、人机交互模块、通信模块等相互独立的模块集于一体，具有体积小，功能多，操作简单、成本低、集成程度高、便于携带的特点。
[0004]为了解决上述技术问 题，本发明提供了如下的技术方案:
本发明一种电阻应变仪，包括信号采集模块、串口通信模块和由嵌入式计算机构成的主机模块，所述信号采集模块和所述主机模块分别与所述串口通信模块双向通信。
[0005]进一步地，所述主机模块还设置有直流电源模块和显示模块。
[0006]进一步地，所述信号采集模块包括测量电桥、低通滤波电路、放大电路、模拟开关电路和A/D转换电路；其中，
测量电桥，用于将测量试件应变阻值变化量转变为可以用于分析的电压或电流信号； 低通滤波电路，用于将硬件滤波，消除高频谐波信号的干扰；
放大电路，用于把级的微弱电压信号进行放大，以得到有效的采样信号；
A/D转换电路，用于把放大后的信号进行采样转换为计算机或处理器可以直接处理的数字信号，提高信号的处理速度。
[0007]本发明的工作步骤为:第一步，通过测量电桥是将测量试件应变阻值变化量转变为可以用于分析的电压或电流信号；第二步，低通滤波主要是硬件滤波，消除高频谐波信号的干扰；第三步，通过放大电路把^级的微弱电压信号进行放大，以得到有效的采样信号；第四步，A/D转换电路把放大后的信号进行采样转换为计算机或处理器可以直接处理的数字信号，提高信号的处理速度；第五步，计算机部分主要是对采样信号进行采样、滤波处理和存储，得到有效的测量信号；最后，对处理后的有效测量信号进行数字显示或进行数据存储。
[0008]本发明所达到的有益效果是:
本发明把数据采集模块、人机交互模块、通信模块等相互独立的模块集于一体，具有体积小，功能多，操作简单、成本低、集成程度高、便于携带的特点，符合现代测量仪器的发展趋势。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是实施例中电阻应变仪的结构框图；
图2是实施例中信号采集模块的结构框图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 [0011]如图1和图2所示，本发明一种电阻应变仪，其特征在于，包括信号采集模块、串口通信模块和由嵌入式计算机构成的主机模块，所述信号采集模块和所述主机模块分别与所述串口通信模块双向通信。
[0012]32通道应变信号的测量由8组信号采集模块完成，每组信号采集模块独立完成4路应变信号的测量、滤波、放大、A/D转换、传输等工作，主机模块用于完成32路应变信号的采样、储存、滤波处理工作。
[0013]所述主机模块还设置有直流电源模块和显示模块。直流电源模块负责为整个测量系统提供稳定的工作电源，显示模块由液晶显示器和触摸屏构成，负责应变测量信号的实时显示和测量系统参数设置和功能选择。
[0014]所述信号采集模块包括测量电桥、低通滤波电路、放大电路、模拟开关电路和A/D转换电路；其中，
测量电桥，用于将测量试件应变阻值变化量转变为可以用于分析的电压或电流信号； 低通滤波电路，用于将硬件滤波，消除高频谐波信号的干扰；
放大电路，用于把级的微弱电压信号进行放大，以得到有效的采样信号；
A/D转换电路，用于把放大后的信号进行采样转换为计算机或处理器可以直接处理的数字信号，提高信号的处理速度。
[0015]本发明的工作步骤为:第一步，通过测量电桥是将测量试件应变阻值变化量转变为可以用于分析的电压或电流信号；第二步，低通滤波主要是硬件滤波，消除高频谐波信号的干扰；第三步，通过放大电路把^级的微弱电压信号进行放大，以得到有效的采样信号；第四步，A/D转换电路把放大后的信号进行采样转换为计算机或处理器可以直接处理的数字信号，提高信号的处理速度；第五步，计算机部分主要是对采样信号进行采样、滤波处理和存储，得到有效的测量信号；最后，对处理后的有效测量信号进行数字显示或进行数据存储。
[0016]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电阻应变仪，其特征在于，包括信号采集模块、串口通信模块和由嵌入式计算机构成的主机模块，所述信号采集模块和所述主机模块分别与所述串口通信模块双向通信。
2.根据权利要求1所述的一种电阻应变仪，其特征在于，所述主机模块还设置有直流电源模块和显示模块。
3.根据权利要求1所述的一种电阻应变仪，其特征在于，所述信号采集模块包括测量电桥、低通滤波电路、放大电路、模拟开关电路和A/D转换电路；其中， 测量电桥，用于将测量试件应变阻值变化量转变为可以用于分析的电压或电流信号； 低通滤波电路，用于将硬件滤波，消除高频谐波信号的干扰； 放大电路，用于把级的微弱电压信号进行放大，以得到有效的采样信号； A/D转换电路，用于把放大后的信号进行采样转换为计算机或处理器可以直接处理的数字信号，提高信号的处理速度。
【文档编号】G01B7/16GK103743334SQ201310708155
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】韦文斌, 琚裕强 申请人:广西科技大学