一种振弦式采集器控制电路的制作方法

本实用新型涉及应变计控制技术领域，具体为一种振弦式采集器控制电路。

背景技术：

振弦式采集器，主要是通过连接传统的振弦式传感器，并对其进行激励与数据采集的专用采集设备。一般分为8通道、16通道、32通道等。每一个通道，连接一路振弦式传感器。多通道数据收集后，通过进一步地与上网设备连接将数据进行远程传输，发至服务器端。振弦式传感器类型繁多，有振弦式应变计、裂缝计、钢筋计、沉降计等等。在岩土结构健康监测方面，使用极多。该类采集器，一般都是箱式，体积庞大；并且，传统的振弦式采集器主要以有线供电为准，依靠外接交流电供电方式实现正常工作，在实际使用过程中存在较多的局限性，外界供电需求不容易满足，尤其是在应急状态下，而且内部控制电路板设计较为复杂，导致产品体积大，使得实际安装和后期维护不方便，成本高。

技术实现要素：

为了解决现有振弦式采集器因外部供电和电路设计复杂，安装维护不便，成本高的问题，本实用新型提供了一种振弦式采集器控制电路，其通过内部供电并合理设计控制电路，安装维护方便，降低成本。

其技术方案是这样的：一种振弦式采集器控制电路，其包括控制器模块和采集器模块，其特征在于，所述控制器模块和所述采集器模块均连接内置电源模块，所述内置电源模块包括内置锂电池bt1，所述控制器模块包括at128系列单片机ic14，所述at128系列单片机ic14连接时钟芯片ic13、晶振x1、天线座u1、存储芯片ic12，所述采集器模块包括激励电路和整形滤波电路，所述激励电路包括快速选通开关ic3和快速选通开关ic4，所述快速选通开关ic3的2脚连接电阻r9一端、运放ic2a的输出端，所述运放ic2a的正相输入端连接所述at128系列单片机ic14的16脚，所述运放ic2a的反相输入端连接电阻r10一端、所述电阻r9另一端，所述电阻r10另一端接地，所述快速选通开关ic4的6脚连接所述at128系列单片机ic14的2脚，所述快速选通开关ic4的2脚连接电阻r11一端、运放ic2b的输出端，所述运放ic2b的正相输入端连接所述at128系列单片机ic14的46脚，所述运放ic2b的反相输入端连接电阻r12一端、所述电阻r11另一端，所述电阻r12另一端接地，所述快速选通开关ic4的6脚连接所述at128系列单片机ic14的2脚，所述快速选通开关ic3和所述快速选通开关ic4的4脚相连后连接6v电源、5脚相连后连接3v电源、3脚和7脚相连后接地，所述快速选通开关ic3的1脚连接电容c1一端、保险丝f1一端，所述保险丝f1另一端连接可调电阻r3一端、传感器压接端子vw1的1脚，所述快速选通开关ic4的1脚连接电容c2一端、保险丝f2一端，所述保险丝f2另一端连接可调电阻r2一端、所述传感器压接端子vw1的2脚，所述电容c1另一端和所述电容c2另一端均接地，所述传感器压接端子vw1的3脚连接可调电阻r1一端、保险丝f3一端，所述保险丝f3另一端连接所述at128系列单片机ic14的1脚、电阻r18一端、电容c11一端，所述电阻r18另一端连接3v电源，所述电容c11另一端接地，所述可调电阻r1另一端、可调电阻r2另一端、可调电阻r3另一端、传感器压接端子vw1的4脚和5脚均接地，所述整形滤波电路包括运放ic5c，所述运放ic5c的反相输入端连接电阻r13一端、电阻r15一端、电容c6一端，所述电阻r13另一端连接bav199二极管d3的2脚和1脚、快速选通开关ic4的8脚，所述bav199二极管d3的3脚连接所述快速选通开关ic3的8脚、电阻r14一端，所述电阻r14另一端电阻r17一端、电阻r16一端、电容c5一端、所述运放ic5c的正相输入端，所述电阻r16另一端连接3v电源，所述电阻r17另一端和所述电容c5另一端接地，所述运放ic5c的输入端连接运放ic5d的正相输入端、电阻r15一端、电容c6一端，所述运放ic5d的反相输入端连接电阻r19一端、电阻r20一端，所述电阻r20另一端通过电容c3接地，所述电阻r19另一端连接电容c12一端、所述运放ic5d的输出端，所述电容c12另一端连接电阻r27一端、运放ic5b的正相输入端，所述电阻r27另一端、运放ic5b的反相输入单均接地，所述运放ic5d的输出端连接所述at128系列单片机ic14的53脚。

其进一步特征在于，所述内置电源模块还包括降压电路和升压电路，所述内置锂电池bt1通过二极管d11连接贴片开关j6的1脚和2脚，所述贴片开关j6的3脚和4脚为所述降压电路与所述升压电路的电源输入端并连接电阻r47一端，所述电阻r47另一端连接所述at128系列单片机ic14的6脚和电阻r48一端，所述电阻r48另一端接地；

所述降压电路包括稳压芯片ic11，所述稳压芯片ic11的1脚与3脚为所述电源输入端并连接电容c55一端，所述电容c55另一端连接所述稳压芯片ic11的2脚并接地，所述稳压芯片ic11的5脚连接电容c69一端，所述电容c69另一端接地；

所述升压电路包括稳压芯片ic10，所述稳压芯片ic10的1脚为所述电源输入端，所述稳压芯片ic10的2脚接地，所述稳压芯片ic10的3脚连接所述at128系列单片机ic14的28脚、倍压芯片ic8的4脚、倍压芯片ic9的4脚，所述稳压芯片ic10的5脚连接电容c21一端、二极管d2的正极、所述倍压芯片ic8的1脚、倍压芯片ic9的1脚，所述倍压芯片ic8的6脚与3脚之间通过电容c20相连，所述倍压芯片ic9的6脚与3脚之间通过电容c23相连，所述二极管d2的负极连接所述倍压芯片ic8的5脚、倍压芯片ic9的5脚、电容c24一端，所述电容c24另一端与所述倍压芯片ic9的2脚相连并接地。

采用本实用新型的控制电路后，增加了内置电源模块，通过内置锂电池供电，并且合理设计控制器模块和采集器模块，整体电路结构简单，安装维护方便，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型控制器模块电路原理图；

图2为采集器模块电路原理图；

图3为内置电源模块电路原理图。

具体实施方式

见图1，图2，图3所示，一种振弦式采集器控制电路，其包括控制器模块和采集器模块，控制器模块和采集器模块均连接内置电源模块，内置电源模块包括内置锂电池bt1，控制器模块包括at128系列单片机ic14，at128系列单片机ic14连接时钟芯片ic13、晶振x1、天线座u1、存储芯片ic12，采集器模块包括激励电路和整形滤波电路，激励电路包括快速选通开关ic3和快速选通开关ic4，快速选通开关ic3的2脚连接电阻r9一端、运放ic2a的输出端，运放ic2a的正相输入端连接at128系列单片机ic14的16脚，运放ic2a的反相输入端连接电阻r10一端、电阻r9另一端，电阻r10另一端接地，快速选通开关ic4的6脚连接at128系列单片机ic14的2脚，快速选通开关ic4的2脚连接电阻r11一端、运放ic2b的输出端，运放ic2b的正相输入端连接at128系列单片机ic14的46脚，运放ic2b的反相输入端连接电阻r12一端、电阻r11另一端，电阻r12另一端接地，快速选通开关ic4的6脚连接at128系列单片机ic14的2脚，快速选通开关ic3和快速选通开关ic4的4脚相连后连接6v电源、5脚相连后连接3v电源、3脚和7脚相连后接地，快速选通开关ic3的1脚连接电容c1一端、保险丝f1一端，保险丝f1另一端连接可调电阻r3一端、传感器压接端子vw1的1脚，快速选通开关ic4的1脚连接电容c2一端、保险丝f2一端，保险丝f2另一端连接可调电阻r2一端、传感器压接端子vw1的2脚，电容c1另一端和电容c2另一端均接地，传感器压接端子vw1的3脚连接可调电阻r1一端、保险丝f3一端，保险丝f3另一端连接at128系列单片机ic14的1脚、电阻r18一端、电容c11一端，电阻r18另一端连接3v电源，电容c11另一端接地，可调电阻r1另一端、可调电阻r2另一端、可调电阻r3另一端、传感器压接端子vw1的4脚和5脚均接地，整形滤波电路包括运放ic5c，运放ic5c的反相输入端连接电阻r13一端、电阻r15一端、电容c6一端，电阻r13另一端连接bav199二极管d3的2脚和1脚、快速选通开关ic4的8脚，bav199二极管d3的3脚连接快速选通开关ic3的8脚、电阻r14一端，电阻r14另一端电阻r17一端、电阻r16一端、电容c5一端、运放ic5c的正相输入端，电阻r16另一端连接3v电源，电阻r17另一端和电容c5另一端接地，运放ic5c的输入端连接运放ic5d的正相输入端、电阻r15一端、电容c6一端，运放ic5d的反相输入端连接电阻r19一端、电阻r20一端，电阻r20另一端通过电容c3接地，电阻r19另一端连接电容c12一端、运放ic5d的输出端，电容c12另一端连接电阻r27一端、运放ic5b的正相输入端，电阻r27另一端、运放ic5b的反相输入单均接地，运放ic5d的输出端连接at128系列单片机ic14的53脚。

内置电源模块还包括降压电路和升压电路，内置锂电池bt1通过二极管d11连接贴片开关j6的1脚和2脚，贴片开关j6的3脚和4脚为降压电路与升压电路的电源输入端并连接电阻r47一端，电阻r47另一端连接at128系列单片机ic14的6脚和电阻r48一端，电阻r48另一端接地，降压电路包括稳压芯片ic11，稳压芯片ic11的1脚与3脚为电源输入端并连接电容c55一端，电容c55另一端连接稳压芯片ic11的2脚并接地，稳压芯片ic11的5脚连接电容c69一端，电容c69另一端接地；升压电路包括稳压芯片ic10，稳压芯片ic10的1脚为电源输入端，稳压芯片ic10的2脚接地，稳压芯片ic10的3脚连接at128系列单片机ic14的28脚、倍压芯片ic8的4脚、倍压芯片ic9的4脚，稳压芯片ic10的5脚连接电容c21一端、二极管d2的正极、倍压芯片ic8的1脚、倍压芯片ic9的1脚，倍压芯片ic8的6脚与3脚之间通过电容c20相连，倍压芯片ic9的6脚与3脚之间通过电容c23相连，二极管d2的负极连接倍压芯片ic8的5脚、倍压芯片ic9的5脚、电容c24一端，电容c24另一端与倍压芯片ic9的2脚相连并接地。通过降压电路和升压电路来实现不同模块的可靠供电，并且at128系列单片机ic14功耗低，能够保证该产品长时间供电。

图中t1、t2、t3、t4、t5等方框处均为测试点。