本實(shí)用新型涉及模擬開(kāi)關(guān)電路，具體涉及一種建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉自動(dòng)檢測(cè)多路模擬開(kāi)關(guān)電路。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力張拉施工是預(yù)應(yīng)力工程的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，在役結(jié)構(gòu)的有效預(yù)應(yīng)力事關(guān)工程的安全性和耐久性。為了記錄準(zhǔn)確的預(yù)應(yīng)力值，判斷正常場(chǎng)合下的張拉施工情況，同時(shí)便于早期發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需要對(duì)張拉過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)常常需要測(cè)量建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中油泵的液壓壓力及鋼索伸長(zhǎng)量的位移模擬量檢測(cè)，國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有配套的電路，且無(wú)法排除數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬量的干擾，另外，現(xiàn)有技術(shù)中在同一系統(tǒng)中為了使電路滿(mǎn)足對(duì)兩種不同模擬量檢測(cè)的需求，因此常常采用多個(gè)模擬開(kāi)關(guān)作為輸入采集，然而該種解決方案造成電路的復(fù)雜程度高、提高了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉自動(dòng)檢測(cè)多路模擬開(kāi)關(guān)電路，包括采集校正電路，所述采集校正電路包括：液壓傳感器、位移傳感器、和運(yùn)算放大器，在對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集的同時(shí)，對(duì)通道進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，以抑制輸入信號(hào)處理電路漂移對(duì)信號(hào)處理的影響，還包括多路模擬開(kāi)關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和光耦隔離器件，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器與運(yùn)算放大器的輸出連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器與多路模擬開(kāi)關(guān)通道選擇端口A(yíng)、B、C之間通過(guò)三個(gè)光耦隔離器件連接，該光耦隔離器件通過(guò)單片機(jī)IO口控制通斷。

所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器為電阻。

所述多路模擬開(kāi)關(guān)的型號(hào)為CD4051。

所述運(yùn)算放大器的型號(hào)為ICL7650。

有益效果：

本實(shí)用新型提供一種建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉自動(dòng)檢測(cè)多路模擬開(kāi)關(guān)電路，需要測(cè)量建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中油泵的液壓壓力及鋼索伸長(zhǎng)量的位移兩路模擬信號(hào)，為了防止數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬量的干擾，信號(hào)輸入模塊采用了模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)完全隔離的設(shè)計(jì)；為了減少電路的復(fù)雜程度，降低成本，故此處使用多路模擬開(kāi)關(guān)CD4051作為多路信號(hào)選通電路對(duì)液壓和位移信號(hào)作分時(shí)輸入采集；為了降低成本，減小布局、布線(xiàn)難度，選擇了TLP521-4進(jìn)行光耦隔離；為實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的精確測(cè)量，本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸入信號(hào)采集的基礎(chǔ)上加入校正電路構(gòu)成信號(hào)采集校正電路，在對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集的同時(shí)，對(duì)通道進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，以抑制輸入信號(hào)處理電路漂移對(duì)信號(hào)處理的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為多路模擬開(kāi)關(guān)某一路電路圖；

圖2為多路模擬開(kāi)關(guān)另一路電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型并不僅限于以下實(shí)施例：

測(cè)量系統(tǒng)需要測(cè)量液壓和位移(張拉伸長(zhǎng)量)兩路模擬信號(hào)，因此為了減少電路的復(fù)雜程度，降低成本，故此處使用多路模擬開(kāi)關(guān)CD4051作為多路信號(hào)選通電路對(duì)液壓和位移信號(hào)作分時(shí)輸入采集。

如附圖1-2所示，方案中多路模擬開(kāi)關(guān)CD4051為+15V供電，其通道選擇端口A(yíng)、B、C由單片機(jī)IO口控制，給A、B、C不同的高低電平可控制不同的輸入通道的導(dǎo)通，此處多路模擬開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的是采集到的模擬量，為了使模擬量和數(shù)字量完全隔離，得到不受干擾的模擬信號(hào)，故使用了TLP521光耦隔離器件對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行隔離，使控制信號(hào)不會(huì)干擾到CD4051轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)，TLP521可分為-1，-2，-4三種類(lèi)型，其中-1代表僅有一個(gè)獨(dú)立的光耦模塊，-2(-4)代表有2(4)個(gè)獨(dú)立的光耦隔離模塊集成在一塊芯片上。TLP521的作用是使電路前端與后端隔離開(kāi)來(lái)，減少電路干擾，增加電路穩(wěn)定性。此處因需控制A、B、C三路信號(hào)。具體電路如圖1-2所示。

因本系統(tǒng)的液壓和位移傳感器輸出量均為電流量(輸出范圍4-20mA),而CD4051只能對(duì)電壓進(jìn)行選通，所以需將傳感器輸出電流量轉(zhuǎn)換成適當(dāng)范圍的電壓量。此外為實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的精確測(cè)量，本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸入信號(hào)采集的基礎(chǔ)上加入校正電路構(gòu)成信號(hào)采集校正電路(如圖1-2中ICL7650及外圍電路所示)，在對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集的同時(shí)，對(duì)通道進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，以抑制輸入信號(hào)處理電路漂移對(duì)信號(hào)處理的影響，該信號(hào)采集校正電路具體描述如下：

假設(shè)信號(hào)采集與處理電路為線(xiàn)性電路，其輸出(最終的VF轉(zhuǎn)換輸出頻率)與輸入(電流量)間的關(guān)系為：F_o＝k×I_i+b，式中：V_o為輸出電壓；V_i為輸入電壓；k為電壓放大倍數(shù)；b為電壓偏置量。因此若要確定輸出與輸入的關(guān)系，須求得k和b。k和b求解方法如下：

JK1、JK2斷開(kāi)。流過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器電阻AR3*的電流I_AR3*作為輸入信號(hào)，由電路可知為已知值；且其對(duì)應(yīng)輸出F_o1最終由處理器獲取。

b)JK1斷開(kāi)，JK2合上。則此時(shí)輸入信號(hào)為流過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器電阻AR3*的電流I_AR3*與流過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器電阻AR4*的電流之和，即：I_AR3*+I_AR4*＝1.2uA；且其對(duì)應(yīng)輸出F_o2最終由處理器獲取。

c)由聯(lián)立，即可求得k、b值。

(2)JK1合上，JK2斷開(kāi)。此時(shí)輸入信號(hào)為傳感器測(cè)量輸出的電流信號(hào)I_s和流過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器電阻AR3*的電流I_AR3*之和。又由F_o＝k×I_i+b，此時(shí)該式中k、b、F_o均為已知量，所以可求得傳感器測(cè)量輸出電流I_s＝I_i-I_AR3*。

本實(shí)用新型提供一種建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉自動(dòng)檢測(cè)多路模擬開(kāi)關(guān)電路，需要測(cè)量建筑構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中油泵的液壓壓力及鋼索伸長(zhǎng)量的位移兩路模擬信號(hào)，為了防止數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬量的干擾，信號(hào)輸入模塊采用了模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)完全隔離的設(shè)計(jì)；為了減少電路的復(fù)雜程度，降低成本，故此處使用多路模擬開(kāi)關(guān)CD4051作為多路信號(hào)選通電路對(duì)液壓和位移信號(hào)作分時(shí)輸入采集；為了降低成本，減小布局、布線(xiàn)難度，選擇了TLP521-4進(jìn)行光耦隔離；為實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的精確測(cè)量，本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸入信號(hào)采集的基礎(chǔ)上加入校正電路構(gòu)成信號(hào)采集校正電路，在對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集的同時(shí)，對(duì)通道進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，以抑制輸入信號(hào)處理電路漂移對(duì)信號(hào)處理的影響。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。