一种振弦式频率读数仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，尤其是一种振弦式频率读数仪。
【背景技术】
[0002]在基坑监测领域，振弦式频率计应用非常广泛，涵盖了各种支护结构的内支撑轴力监测、支护结构应力监测、基坑周边水位监测、土压力监测等主要监测项目，单从仪器或元件的生产及工作原理上讲，所用到的仪器都具有极大的通用性，工作原理均为激振传感元件来获取内置振弦的自振频率。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是:提供一种通用型高、能保持原有信号质量的振弦式频率读数仪。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种振弦式频率读数仪，包括有控制电路、激振电路、振弦式传感器和信号拾取电路，所述信号拾取电路包括有信号放大电路、继电器、差分放大电路、反向放大电路和升压电路，所述控制电路的第一输出端连接至信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端通过继电器连接至振弦式传感器的第一输入端，所述振弦式传感器的输出端通过继电器连接至差分放大电路的输入端，所述继电器的控制端与控制电路的控制端连接，所述差分放大电路的输出端通过反向放大电路连接至控制电路的输入端，所述升压电路的输出端分别连接至信号放大电路的电源端与差分放大电路的电源端，所述控制电路的第二输出端通过激振电路连接至振弦式传感器的第二输入端。
[0005]进一步，所述差分放大电路包括有第一放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端通过第四电阻连接至第一放大器的正输入端，所述第一电阻的一端分别连接有第二电阻的一端、第一电容的一端和第一放大器的负输入端，所述第二电阻的另一端和第一电容的另一端均连接至第一放大器的输出端，所述第一电阻的另一端和第三电阻的另一端用于接收振弦式传感器的频率信号，所述第一放大器的电源端分别与升压电路的输出端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地。
[0006]进一步，所述反向放大电路包括有第二放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第三电容、第四电容和第五电容，所述第一放大器的输出端依次通过第三电容和第五电阻连接至第二放大器的负输入端，所述第二放大器的负输入端还通过并联的第六电阻和第四电容连接至第二放大器的输出端，所述第二放大器的正输入端通过第七电阻接地，所述第二放大器的输出端连接至第五电容的一端，所述第五电容的另一端通过第八电阻接地，所述第五电容的另一端还通过第九电阻连接至控制电路的输入端。
[0007]进一步，所述激振电路包括有DA转换器和驱动电路，所述控制电路的第二输出端依次通过DA转换器和驱动电路连接至振弦式传感器的第二输入端。
[0008]进一步，所述升压电路中采用UL7439升压芯片。
[0009]进一步，所述信号放大电路包括有第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第三放大器，所述控制电路的第一输出端通过第六电容连接至第三放大器的正输入端，所述第三放大器的正输入端通过第十电阻接地，所述第三放大器的正输入端通过第十一电阻连接至第三放大器的负输入端，所述第三放大器的负输入端通过第七电容连接至第三放大器的输出端，所述第三放大器的负电源端通过第八电容接地，所述第三放大器的正电源端通过第九电容接地，所述第三放大器的正电源端还连接至升压电路的输出端，所述第三放大器的输出端连接至继电器的第一输入端，所述第三放大器的输出端还通过第十二电阻连接至继电器的第二输入端。
[0010]进一步，所述控制电路还连接有存储器。
[0011]进一步，所述控制电路还分别连接有显示器和复合功能键盘。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过包括有差分放大电路和反向放大电路的信号拾取电路，利用差分电路实现在放大信号的基础上有效去除同相杂波，保持信号质量；同时通过差分放大电路和反向放大电路之间的电容负反馈形成低通滤波器抑制高频信号，满足信号频率范围的要求，实现了不同厂家对激励电压的要求，保证了对所有振弦式传感器的稳定精确测量和通用性，从而减低设备成本，并利用键盘、显示器使得其现场应用极其方便。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构框图；
[0014]图2为本实用新型中信号拾取电路的原理图；
[0015]图3为本实用新型中局部电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0017]参照图1，一种振弦式频率读数仪，包括有控制电路、激振电路、振弦式传感器和信号拾取电路，所述信号拾取电路包括有信号放大电路、继电器、差分放大电路、反向放大电路和升压电路，所述控制电路的第一输出端连接至信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端通过继电器连接至振弦式传感器的第一输入端，所述振弦式传感器的输出端通过继电器连接至差分放大电路的输入端，所述继电器的控制端与控制电路的控制端连接，所述差分放大电路的输出端通过反向放大电路连接至控制电路的输入端，所述升压电路的输出端分别连接至信号放大电路的电源端与差分放大电路的电源端，所述控制电路的第二输出端通过激振电路连接至振弦式传感器的第二输入端。
[0018]其中信号放大电路用于对脉冲信号进行放大，并利用放大后的信号对激励振弦波传感器；差分放大电路与反向放大电路组成两级放大电路，即振弦波信号的获取部分。
[0019]参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述差分放大电路包括有第一放大器U2A、第一电阻R26、第二电阻R27、第三电阻R28、第四电阻R29、第一电容C16和第二电容C19，所述第三电阻R28的一端接地，所述第三电阻R28的另一端通过第四电阻R29连接至第一放大器U2A的正输入端，所述第一电阻R26的一端分别连接有第二电阻R27的一端、第一电容C16的一端和第一放大器U2A的负输入端，所述第二电阻R27的另一端和第一电容C16的另一端均连接至第一放大器U2A的输出端，所述第一电阻R26的另一端和第三电阻R28的另一端用于接收振弦式传感器的频率信号，所述第一放大器U2A的电源端分别与升压电路的输出端和第二电容C19的一端连接，所述第二电容C19的另一端接地。
[0020]其中第一放大器U2A及其附属电路组成了一级差分放大电路，该电路不仅完成了信号的放大，同时还有效去除了混入到信号中的同相杂波，保持原有真实信号的质量。
[0021]参照图2的具体实施例电路原理图，所述第一电阻R26的另一端和第三电阻R28的另一端均连接至继电器用于接收振弦式传感器的频率信号。同时，信号放大电路放大脉冲信号也通过继电器的切换后用于激励传感器。继电器的控制端与控制电路中控制芯片CPU的LoadON引脚连接，引脚控制信号通过晶体管TR3放大后用于控制继电器，从而使信号拾取电路在发送激振信号和获取振弦式传感器的回波信号之间切换。
[0022]参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述反向放大电路包括有第二放大器U1B、第五电阻R30、第六电阻R31、第七电阻R32、第八电阻R33、第九电阻R34、第三电容C18、第四电容C20和第五电容C21，所述第一放大器U2A的输出端依次通过第三电容C18和第五电阻R30连接至第二放大器UlB的负输入端，所述第二放大器UlB的负输入端还通过并联的第六电阻R31和第四电容C20连接至第二放大器UlB的输出端，所述第二放大器UlB的正输入端通过第七电阻R32接地，所述第二放大器UlB的输出端连接至第五电容C21的一端，所述第五电容C21的另一端通过第八电阻R33接地，所述第五电容C21的另一端还通过第九电阻R34连接至控制电路的输入端。
[0023]上述组合的两级放大电路中，在差分放大电路中的第一电容C16与反向放大电路中的第四电容C20的负反馈下组成了低通滤波器，可放大低至OHz的直流信号，同时对高频信号起到抑制作用，满足整个电路对信号频率范围的要求。
[0024]参照图3，进一步作为