一種振弦式頻率讀數(shù)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其是一種振弦式頻率讀數(shù)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在基坑監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，振弦式頻率計(jì)應(yīng)用非常廣泛，涵蓋了各種支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐軸力監(jiān)測(cè)、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)、基坑周邊水位監(jiān)測(cè)、土壓力監(jiān)測(cè)等主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，單從儀器或元件的生產(chǎn)及工作原理上講，所用到的儀器都具有極大的通用性，工作原理均為激振傳感元件來(lái)獲取內(nèi)置振弦的自振頻率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種通用型高、能保持原有信號(hào)質(zhì)量的振弦式頻率讀數(shù)儀。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種振弦式頻率讀數(shù)儀，包括有控制電路、激振電路、振弦式傳感器和信號(hào)拾取電路，所述信號(hào)拾取電路包括有信號(hào)放大電路、繼電器、差分放大電路、反向放大電路和升壓電路，所述控制電路的第一輸出端連接至信號(hào)放大電路的輸入端，所述信號(hào)放大電路的輸出端通過(guò)繼電器連接至振弦式傳感器的第一輸入端，所述振弦式傳感器的輸出端通過(guò)繼電器連接至差分放大電路的輸入端，所述繼電器的控制端與控制電路的控制端連接，所述差分放大電路的輸出端通過(guò)反向放大電路連接至控制電路的輸入端，所述升壓電路的輸出端分別連接至信號(hào)放大電路的電源端與差分放大電路的電源端，所述控制電路的第二輸出端通過(guò)激振電路連接至振弦式傳感器的第二輸入端。
[0005]進(jìn)一步，所述差分放大電路包括有第一放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容和第二電容，所述第三電阻的一端接地，所述第三電阻的另一端通過(guò)第四電阻連接至第一放大器的正輸入端，所述第一電阻的一端分別連接有第二電阻的一端、第一電容的一端和第一放大器的負(fù)輸入端，所述第二電阻的另一端和第一電容的另一端均連接至第一放大器的輸出端，所述第一電阻的另一端和第三電阻的另一端用于接收振弦式傳感器的頻率信號(hào)，所述第一放大器的電源端分別與升壓電路的輸出端和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端接地。
[0006]進(jìn)一步，所述反向放大電路包括有第二放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三電容、第四電容和第五電容，所述第一放大器的輸出端依次通過(guò)第三電容和第五電阻連接至第二放大器的負(fù)輸入端，所述第二放大器的負(fù)輸入端還通過(guò)并聯(lián)的第六電阻和第四電容連接至第二放大器的輸出端，所述第二放大器的正輸入端通過(guò)第七電阻接地，所述第二放大器的輸出端連接至第五電容的一端，所述第五電容的另一端通過(guò)第八電阻接地，所述第五電容的另一端還通過(guò)第九電阻連接至控制電路的輸入端。
[0007]進(jìn)一步，所述激振電路包括有DA轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動(dòng)電路，所述控制電路的第二輸出端依次通過(guò)DA轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動(dòng)電路連接至振弦式傳感器的第二輸入端。
[0008]進(jìn)一步，所述升壓電路中采用UL7439升壓芯片。
[0009]進(jìn)一步，所述信號(hào)放大電路包括有第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容和第三放大器，所述控制電路的第一輸出端通過(guò)第六電容連接至第三放大器的正輸入端，所述第三放大器的正輸入端通過(guò)第十電阻接地，所述第三放大器的正輸入端通過(guò)第十一電阻連接至第三放大器的負(fù)輸入端，所述第三放大器的負(fù)輸入端通過(guò)第七電容連接至第三放大器的輸出端，所述第三放大器的負(fù)電源端通過(guò)第八電容接地，所述第三放大器的正電源端通過(guò)第九電容接地，所述第三放大器的正電源端還連接至升壓電路的輸出端，所述第三放大器的輸出端連接至繼電器的第一輸入端，所述第三放大器的輸出端還通過(guò)第十二電阻連接至繼電器的第二輸入端。
[0010]進(jìn)一步，所述控制電路還連接有存儲(chǔ)器。
[0011]進(jìn)一步，所述控制電路還分別連接有顯示器和復(fù)合功能鍵盤(pán)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)包括有差分放大電路和反向放大電路的信號(hào)拾取電路，利用差分電路實(shí)現(xiàn)在放大信號(hào)的基礎(chǔ)上有效去除同相雜波，保持信號(hào)質(zhì)量；同時(shí)通過(guò)差分放大電路和反向放大電路之間的電容負(fù)反饋形成低通濾波器抑制高頻信號(hào)，滿足信號(hào)頻率范圍的要求，實(shí)現(xiàn)了不同廠家對(duì)激勵(lì)電壓的要求，保證了對(duì)所有振弦式傳感器的穩(wěn)定精確測(cè)量和通用性，從而減低設(shè)備成本，并利用鍵盤(pán)、顯示器使得其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用極其方便。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中信號(hào)拾取電路的原理圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中局部電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0017]參照?qǐng)D1，一種振弦式頻率讀數(shù)儀，包括有控制電路、激振電路、振弦式傳感器和信號(hào)拾取電路，所述信號(hào)拾取電路包括有信號(hào)放大電路、繼電器、差分放大電路、反向放大電路和升壓電路，所述控制電路的第一輸出端連接至信號(hào)放大電路的輸入端，所述信號(hào)放大電路的輸出端通過(guò)繼電器連接至振弦式傳感器的第一輸入端，所述振弦式傳感器的輸出端通過(guò)繼電器連接至差分放大電路的輸入端，所述繼電器的控制端與控制電路的控制端連接，所述差分放大電路的輸出端通過(guò)反向放大電路連接至控制電路的輸入端，所述升壓電路的輸出端分別連接至信號(hào)放大電路的電源端與差分放大電路的電源端，所述控制電路的第二輸出端通過(guò)激振電路連接至振弦式傳感器的第二輸入端。
[0018]其中信號(hào)放大電路用于對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，并利用放大后的信號(hào)對(duì)激勵(lì)振弦波傳感器；差分放大電路與反向放大電路組成兩級(jí)放大電路，即振弦波信號(hào)的獲取部分。
[0019]參照?qǐng)D2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述差分放大電路包括有第一放大器U2A、第一電阻R26、第二電阻R27、第三電阻R28、第四電阻R29、第一電容C16和第二電容C19，所述第三電阻R28的一端接地，所述第三電阻R28的另一端通過(guò)第四電阻R29連接至第一放大器U2A的正輸入端，所述第一電阻R26的一端分別連接有第二電阻R27的一端、第一電容C16的一端和第一放大器U2A的負(fù)輸入端，所述第二電阻R27的另一端和第一電容C16的另一端均連接至第一放大器U2A的輸出端，所述第一電阻R26的另一端和第三電阻R28的另一端用于接收振弦式傳感器的頻率信號(hào)，所述第一放大器U2A的電源端分別與升壓電路的輸出端和第二電容C19的一端連接，所述第二電容C19的另一端接地。
[0020]其中第一放大器U2A及其附屬電路組成了一級(jí)差分放大電路，該電路不僅完成了信號(hào)的放大，同時(shí)還有效去除了混入到信號(hào)中的同相雜波，保持原有真實(shí)信號(hào)的質(zhì)量。
[0021]參照?qǐng)D2的具體實(shí)施例電路原理圖，所述第一電阻R26的另一端和第三電阻R28的另一端均連接至繼電器用于接收振弦式傳感器的頻率信號(hào)。同時(shí)，信號(hào)放大電路放大脈沖信號(hào)也通過(guò)繼電器的切換后用于激勵(lì)傳感器。繼電器的控制端與控制電路中控制芯片CPU的LoadON引腳連接，引腳控制信號(hào)通過(guò)晶體管TR3放大后用于控制繼電器，從而使信號(hào)拾取電路在發(fā)送激振信號(hào)和獲取振弦式傳感器的回波信號(hào)之間切換。
[0022]參照?qǐng)D2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述反向放大電路包括有第二放大器U1B、第五電阻R30、第六電阻R31、第七電阻R32、第八電阻R33、第九電阻R34、第三電容C18、第四電容C20和第五電容C21，所述第一放大器U2A的輸出端依次通過(guò)第三電容C18和第五電阻R30連接至第二放大器UlB的負(fù)輸入端，所述第二放大器UlB的負(fù)輸入端還通過(guò)并聯(lián)的第六電阻R31和第四電容C20連接至第二放大器UlB的輸出端，所述第二放大器UlB的正輸入端通過(guò)第七電阻R32接地，所述第二放大器UlB的輸出端連接至第五電容C21的一端，所述第五電容C21的另一端通過(guò)第八電阻R33接地，所述第五電容C21的另一端還通過(guò)第九電阻R34連接至控制電路的輸入端。
[0023]上述組合的兩級(jí)放大電路中，在差分放大電路中的第一電容C16與反向放大電路中的第四電容C20的負(fù)反饋下組成了低通濾波器，可放大低至OHz的直流信號(hào)，同時(shí)對(duì)高頻信號(hào)起到抑制作用，滿足整個(gè)電路對(duì)信號(hào)頻率范圍的要求。
[0024]參照?qǐng)D3，進(jìn)一步作為