一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别装置及方法与流程

本技术属于读数仪，尤其是涉及一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别装置及方法。

背景技术：

1、为了实现大坝的安全监控，往往会采用振弦式传感器或差阻式传感器测量大坝各处的应力、位移、沉降等指标；在大坝的安全规范中，这些传感器需要定期巡检，安全检测人员通常会携带两种读数仪对振弦式传感器或差阻式传感器分别进行检测和读数，这需要安全检测人员较为频繁地切换使用两种读数仪，不便于实际操作。

技术实现思路

1、本技术提供一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别装置及方法，用于实现振弦式传感器和差阻式传感器的自动识别功能，以提高实地检测的便捷性。

2、第一方面，本技术的发明目的采用如下技术方案实现：

3、一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别装置，包括：

4、接口选通模块，包括第一信号传输通道和第二信号传输通道，所述接口选通模块用于接入待检测传感器，并将传输回路切换为所述第一信号传输通道或所述第二信号传输通道；

5、差阻式传感器驱动模块，电连接于所述接口选通模块，以在所述第一信号传输通道连通时，以差阻式传感器驱动模式输出信号电平；

6、差阻式传感器识别模块，电连接于所述差阻式传感器驱动模块，所述差阻式传感器识别模块按差阻式传感器采集方式检测采集信号电平，对待检测传感器进行识别，当未知类型传感器为差阻式传感器时，输出差阻式传感器的识别信号；

7、振弦式传感器驱动模块，电连接于所述接口选通模块，以在所述第二信号传输通道连通时，以振弦式传感器驱动模式输出信号电平；

8、振弦式传感器识别模块，电连接于所述振弦式传感器驱动模块，所述振弦式传感器识别模块按振弦式传感器采集方式检测采集信号电平，对待检测传感器进行识别，当未知类型传感器为振弦式传感器时，输出振弦式传感器的识别信号。

9、通过上述技术方案，当接口选通模块接入待检测传感器时，接口选通模块先接通第一信号传输通道，使待检测传感器以差阻式传感器驱动模式进行驱动，差阻式传感器识别模块检测待检测传感器是否为差阻式传感器，若待检测传感器为差阻式传感器，则输出差阻式传感器的识别信号，若待检测传感器不为差阻式传感器，则不输出差阻式传感器的识别信号，从而实现了对差阻式传感器进行自动识别的功能；当待检测传感器不为差阻式传感器时，接口选通模块断开第一信号传输通道并接通第二信号传输通道，使待检测传感器以振弦式传感器驱动模式进行驱动，振弦式传感器识别模块检测待检测传感器是否为振弦式传感器，若待检测传感器为振弦式传感器，则输出振弦式传感器的识别信号，若待检测传感器不为振弦式传感器，则不输出振弦式传感器的识别信号，从而实现了振弦式传感器的自动识别功能；相较于现有技术，本技术的装置具有自动识别差阻式传感器和振弦式传感器的功能，配套差阻式传感器采集电路和振弦式传感器采集电路，可实现差阻式传感器和振弦式传感器的复用测量，能够降低巡检工作人员携带读数仪的数量，提高实地检测的便捷性。

10、本技术进一步设置为：所述接口选通模块设置有多个光耦隔离单元，每个光耦隔离单元均设置有用于外接控制器的使能端，每个光耦隔离单元电连接于待检测传感器对应的信号线。

11、通过上述技术方案，接口选通模块由多个光耦隔离单元构成，以在待检测传感器接入接口选通模块时，隔离差阻式传感器驱动、识别、采集电路和振弦式传感器驱动、识别、采集电路，以免在进行差阻式传感器和振弦式传感器的识别时，相互干扰造成识别错误；每个光耦隔离单元均设置有用于外接控制器的使能端，当使能端接入低电平时，对应的光耦隔离单元接通待检测传感器对应的信号线。

12、本技术进一步设置为：所述振弦式传感器驱动模块包括驱动单元和用于外接激励控制信号的激励信号转换单元，所述激励信号转换单元电连接于所述驱动单元，所述驱动单元电连接于所述接口选通模块，以在所述第二信号传输通道连通时，所述激励信号转换单元向所述驱动单元提供对应的转换信号，所述驱动单元根据对应的转换信号以振弦式传感器驱动模式输出信号电平；所述振弦式传感器识别模块包括传感器负载检测单元和接入信号转换单元，所述传感器负载检测单元电连接于所述驱动单元，所述传感器负载检测单元电连接于所述接入信号转换单元，以在所述传感器负载检测单元接收到以振弦式传感器驱动模式输出信号电平时，所述传感器负载检测单元接通所述接入信号转换单元，使所述接入信号转换单元输出振弦式传感器的识别信号。

13、通过上述技术方案，振弦式传感器驱动模块由驱动单元和激励信号转换单元共同构成，当第二信号传输通道连通时，激励信号转换单元接收激励控制信号，该激励控制信号可以是单片机发出的pwm激励控制信号，也可以是电平恒定的激励控制信号；激励信号转换单元将激励控制信号进行转换后输出对应的转换信号给驱动单元，驱动单元根据对应的转换信号以振弦式传感器驱动模式驱动待检测传感器，若待检测传感器为振弦式传感器，所述传感器负载检测单元通过接入信号转换单元输出振弦式传感器的识别信号，从而实现对振弦式传感器的自动识别的效果。

14、本技术进一步设置为：所述差阻式传感器驱动模块包括电压基准单元和第一运放单元，所述电压基准单元电连接于所述第一运放单元；所述第一运放单元电连接于所述接口选通模块，以在所述第一信号传输通道连通时，以差阻式传感器驱动模式输出信号电平。

15、通过上述技术方案，差阻式传感器驱动模块包括电压基准单元和第一运放单元，电压基准单元用于为第一运放单元提供电压参考点，当第一信号传输通道连通时，若待检测传感器为差阻式传感器，则待检测传感器与第一运放单元组成同向放大电路，若待检测传感器不为差阻式传感器，则第一运放单元呈比较器形式比较电压基准和地电平。

16、本技术进一步设置为：所述差阻式传感器识别模块包括：

17、第一比较单元，电连接于所述第一运放单元，以在未接入差阻式传感器时，所述第一运放单元输出的信号电平高于所述第一比较单元的第一基准电平，所述第一比较单元不输出差阻式传感器的识别信号；以在接入差阻式传感器时，所述第一运放单元输出的信号电平低于所述第一比较单元的第一基准电平，所述第一比较单元输出差阻式传感器的第一识别信号；

18、第一模拟开关单元，电连接于所述第一信号传输通道，以在所述第一信号传输通道连通时，接通对应的接线检测通道，输出接线检测电平；

19、第二比较单元，电连接于所述第一模拟开关单元，以在所述接线检测电平低于预设的第二基准电平时，不输出差阻式传感器的第二识别信号；以在所述接线检测电平高于预设的第二基准电平时，输出差阻式传感器的第二识别信号；

20、所述差阻式传感器的识别信号包括所述第一识别信号和所述第二识别信号。

21、通过上述技术方案，差阻式传感器设置有第一比较单元，第一比较单元设置有第一基准电平，当差阻式传感器驱动模式输出的信号电平低于第一基准电平时，说明待检测传感器为差阻式传感器，输出差阻式传感器的第一识别信号，从而实现差阻式传感器的识别；第一模拟开关单元电连接于第一信号传输通道，当第一信号传输通道连通时，接通对应的接线检测通道并输出接线检测电平给第二比较单元，若接线检测电平高于第二基准电平，则说明差阻式传感器的信号线均连接正确（即差阻式传感器的黑线、红线、绿线都接入），第二比较单元输出第二识别信号；相较于现有技术，本技术的装置还具有接线检测的功能。

22、第二方面，本技术的发明目的采用如下技术方案实现：

23、一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别方法，应用于上述一种振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别装置，所述方法包括：

24、将接口选通模块接通第一信号传输通道；

25、差阻式传感器识别模块识别待检测传感器是否为差阻式传感器；

26、若是，选用对应的采集模块对所述待检测传感器进行数据采集；

27、若否，所述接口选通模块(1)断开所述第一信号传输通道，接通第二信号传输通道；

28、振弦式传感器识别模块识别所述待检测传感器是否为振弦式传感器；

29、若是，选用对应的采集模块对所述待检测传感器进行数据采集；

30、若否，断开所述第二信号传输通道；

31、循环执行将接口选通模块接通所述第一信号传输通道至断开所述第二信号传输通道的步骤。

32、通过上述技术方案，接口选通模块先接通第一信号传输通道，差阻式传感器识别模块开始识别待检测传感器是否为差阻式传感器，若待检测传感器为差阻式传感器，可以通过现有对应的采集模块对待检测传感器进行数据采集；若待检测传感器不为差阻式传感器，接口选通模块断开第一信号传输通道，接通第二信号传输通道，振弦式传感器识别模块开始识别待检测传感器是否为振弦式传感器，若待检测传感器为振弦式传感器，可以通过现有对应的采集模块对待检测传感器进行数据采集，若待检测传感器不为振弦式传感器，外接的控制器断开第二信号传输通道，重新接通第一信号传输通道循环执行上述步骤；相较于现有技术，本技术的方法实现了对振弦式传感器与差阻式传感器的自动识别和复用读数。

33、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

34、相较于现有技术，本技术的装置具有自动识别差阻式传感器和振弦式传感器的功能，配套差阻式传感器采集电路和振弦式传感器采集电路，可实现差阻式传感器和振弦式传感器的复用测量，能够降低巡检工作人员携带读数仪的数量，提高实地检测的便捷性。