专利名称：一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器装置，具体为一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器。
背景技术：
位移传感器在土木类工程的监测，例如高速公路边坡以及自然灾害边坡等其他岩土工程监测上，有着非常重要的地位。但是现在的位移计传感器具有如下缺点传感器一般于大应变有较大的非线性；传感器前端是实测电压值，人工的话还得依据标定曲线才能得出被测物理量，速度慢且容易疲乏更容易出错；传感器前端都是模拟信号非数字信号，不能远程传输；传感器只有人工编号，不能智能的与产品共存，不便于数据的整理及分类，容易混淆；产品组网不方便，施工现场或者野外不论是组总线式或者星型都需要通信电缆，现场会更加混乱。近年来兴起的Zigbee技术是一种短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。Zigbee技术具有数据传输速率低、功耗低、成本低、时延短、安全性高、网络容量大、网络拓扑能力优良、工作频段灵活等特点，非常适合这种位移监测环境，可以考虑将Zigbee技术融合其中。
发明内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于Zigbee技术的高智能边坡位移传感器装置，将Zigbee技术很好的应用于边坡位移监测中，安装方便，组网简单，稳定可靠且能实现远程传输，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一种基于Zigbee技术的高智能边坡位移计(传感器)装置，包括用于采集位移信号的信号采集装置、用于收发位移信号的信号收发器以及用于处理所述位移信号的主机，所述信号采集装置的信号输出端连接所述信号收发器的信号输入端，所述主机连接所述信号收发器的控制端，所述信号收发器包括Zigbee信号收发器。作为一种改进，所述信号采集装置包括光栅传感器。作为一种改进，所述Zigbee信号收发器采用CCM20微处理器。作为一种进一步的改进，所述CCM20微处理器通过串口与光栅传感器的信号输出端连接。本实用新型中，光栅传感器是光栅挡通转换成脉冲的频率式传感器。光栅传感器由发收红外线元件、光栅机械部分、采集电路和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。它将带光栅的轮盘安装在带有发条的轮轴上，钢丝绳索整齐的绕在轮轴上，而将红外发射和接收的配对二极管固定在光栅转动的地方，随着绳索拉动光栅阻挡红外线从两二极管透过从而在接收端的二极管端将可以得到脉冲信号，且在转盘上有识别方向，从而识别是累加脉冲还是减掉脉冲。当绳索拉伸时，脉冲信号为正，累加。当绳索在发条的弹力
3下回收，脉冲数为负，从而形成脉冲数量与绳索拉伸长度成一定关系(不是线性关系)。模块采集到脉冲可以根据标定表采用分段线性插值发计算出伸缩量，同时处理芯片把温度误差以及绕线误差都尽可能的消除。光栅传感器精度高，测量量程大，寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等，现在已经广泛应用于水利水电、铁路、交通、建筑监测中。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采用Zigbee信号收发器，将成熟的Zigbee技术应用于位移测量中，安装方便，组网简单，稳定可靠且能实现远程传输。
图1为本实用新型的示意图；图2为光栅传感器的结构示意图；图中1.信号采集装置，2.信号收发器，3.主机，4.光栅，5.轮盘，6.轮轴，7. 绳索，8.红外发射二极管，9.红外接收二极管。
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，进一步阐述本实用新型。参见图1，一种基于Zigbee技术的高智能边坡位移计(传感器)装置，包括用于采集位移信号的信号采集装置1、用于收发位移信号的信号收发器2以及用于处理所述位移信号的主机3，所述信号采集装置1的信号输出端连接所述信号收发器2的信号输入端，所述主机3连接所述信号收发器2的控制端，本实施例中，所述信号收发器2包括Zigbee信号收发器，该Zigbee信号收发器采用CCM20微处理器，CC2420微处理器通过串口与信号采集装置1的信号输出端连接。参见图2，信号采集装置1包括光栅传感器，该光栅传感器将带光栅4的轮盘5安装在带有发条的轮轴6上，绳索7整齐的绕在轮轴6上，而将红外发射二极管8和配对的红外接收二极管9固定在光栅4转动的地方，随着绳索7拉动光栅4阻挡红外线从两二极管透过从而在接收端的二极管端将可以得到脉冲信号，且在转盘5上有识别方向，从而识别是累加脉冲还是减掉脉冲。当绳索7拉伸时，脉冲信号为正，累加。当绳索7在发条的弹力下回收，脉冲数为负，从而形成脉冲数量与绳索拉伸长度成一定关系(不是线性关系)。光栅传感器采集到脉冲可以根据标定表采用分段线性插值发计算出伸缩量，同时处理芯片把温度误差以及绕线误差都尽可能的消除。本实用新型具有以下数据采集特征信号采集装置1采集到的数据为直接拉伸值，可根据采集到脉冲个数根据标定表计算而来，为直接物理量，无需二次换算，Zigbee信号收发器再将此物理量发送到无线接收端。信号采集装置1的功能有采集到红外线接收端的脉冲且能分辨脉冲数量是累加还是递减；在采集模块中还可以存储标定信息表，即 拉伸了多长对应正向累加脉冲个数；采集到正向累加脉冲再逆向推算计算出拉伸值。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1.一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器，包括用于采集位移信号的信号采集装置、用于收发位移信号的信号收发器以及用于处理所述位移信号的主机，其特征在于所述信号采集装置的信号输出端连接所述信号收发器的信号输入端，所述主机连接所述信号收发器的控制端，所述信号收发器包括Zigbee信号收发器。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器，其特征在于所述信号采集装置包括光栅传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器，其特征在于所述Zigbee信号收发器采用CCM20微处理器。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器，其特征在于所述CCM20微处理器通过串口与光栅传感器的信号输出端连接。
专利摘要一种基于Zigbee技术的高智能位移传感器，包括用于采集位移信号的信号采集装置、用于收发位移信号的信号收发器以及用于处理所述位移信号的主机，所述信号采集装置的信号输出端连接所述信号收发器的信号输入端，所述主机连接所述信号收发器的控制端，所述信号收发器包括Zigbee信号收发器。本实用新型采用Zigbee信号收发器，将成熟的Zigbee技术应用于位移测量中，安装方便，组网简单，稳定可靠且能实现远程传输。
文档编号G08C17/02GK202204492SQ201120276260
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者何俊俊, 周顺先, 李恩民, 杨廷芳 申请人:长沙同盛电子科技有限公司