本發(fā)明涉及力學(xué)性能檢測(cè)的電子系統(tǒng)，具體涉及一種基于射頻標(biāo)簽的無線應(yīng)力采集系統(tǒng)

背景技術(shù)：

由于社會(huì)對(duì)安全的日益重視和檢測(cè)技術(shù)精細(xì)化水平的提高，應(yīng)力的測(cè)量在實(shí)際工程中有著廣泛重要的使用：大量的建筑，橋梁，機(jī)械器件等需要監(jiān)測(cè)其的應(yīng)力變化，對(duì)災(zāi)害的發(fā)生做好預(yù)判，做好預(yù)防準(zhǔn)備；眾多的物件在使用前需要對(duì)其的力學(xué)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，以確定其是否可以正常使用。而傳統(tǒng)的應(yīng)力傳感器需要使用線纜將應(yīng)力傳感器與應(yīng)力檢測(cè)儀進(jìn)行信號(hào)的連接。這種基于線纜的鏈接方式在實(shí)際工程中往往造成施工上的諸多不便，比如對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)量會(huì)導(dǎo)致電纜占據(jù)很多的空間，安裝不方便；由于各個(gè)線纜本身的情況(長(zhǎng)度，使用時(shí)間，是否破損等)不一致，也會(huì)導(dǎo)致各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)的不夠精確；對(duì)測(cè)量點(diǎn)需要手動(dòng)的進(jìn)行標(biāo)記，與測(cè)量值進(jìn)行匹配。

為了克服有線應(yīng)力采集手段的局限性，有必要提供一種無線應(yīng)力采集系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于電子標(biāo)簽的無線應(yīng)力采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠充分的利用電子標(biāo)簽的技術(shù)優(yōu)勢(shì)完成應(yīng)力信號(hào)的采集，傳送，識(shí)別的功能，且不需要為應(yīng)力采集系統(tǒng)專門開發(fā)無線信號(hào)傳遞功能模塊。

一種基于射頻標(biāo)簽的應(yīng)力采集系統(tǒng)，包括：信號(hào)分析存儲(chǔ)單元，信號(hào)激勵(lì)和處理單元，應(yīng)力采集片，讀寫器模塊和電子標(biāo)簽，所述信號(hào)分析存儲(chǔ)單元與所述讀寫器模塊連接，所述讀寫器模塊與所述電子標(biāo)簽采用無線通信，所述電子標(biāo)簽與所述信號(hào)激勵(lì)和處理單元連接，所述信號(hào)激勵(lì)和處理單元與所述應(yīng)力采集片連接。

進(jìn)一步的，所述電子標(biāo)簽包括：數(shù)字控制器，射頻模擬前端，存儲(chǔ)器，電源模塊；所述數(shù)字控制器分別與射頻模擬前端、存儲(chǔ)器、電源模塊、信號(hào)激勵(lì)和處理單元相連。

進(jìn)一步的，所述射頻模擬前端與數(shù)字控制器相連，射頻模擬前端具有解調(diào)功能和調(diào)制功能，解調(diào)功能是對(duì)輸入的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行借條并發(fā)送到數(shù)字控制器部 分，調(diào)制功能是對(duì)從數(shù)字控制器發(fā)送過來的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并發(fā)送出去。

進(jìn)一步的，所述數(shù)字控制器用于處理模擬前端和應(yīng)力傳感器發(fā)送過來的信號(hào)，負(fù)責(zé)對(duì)讀寫器模塊的通信，并能根據(jù)讀寫器模塊的指令與所述存儲(chǔ)器進(jìn)行通信。

進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)器可以長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)，而且可以根據(jù)數(shù)字控制器的指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

進(jìn)一步的，所述電源模塊為數(shù)字控制器，存儲(chǔ)器和應(yīng)力采集片提供穩(wěn)定持續(xù)的電流。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)激勵(lì)和處理單元主要為應(yīng)變片提供激勵(lì)信號(hào)，并將應(yīng)變片采集到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，做預(yù)處理。

進(jìn)一步的，所述應(yīng)力采集片根據(jù)應(yīng)力變化導(dǎo)致的應(yīng)變片電流的變化，進(jìn)而間接得出應(yīng)力。

進(jìn)一步的，所述讀寫器模塊包括RFID標(biāo)簽讀寫器。

進(jìn)一步的，整個(gè)應(yīng)力采集系統(tǒng)的工作流程是：電源模塊為數(shù)字控制器，射頻模擬前端，存儲(chǔ)器提供可持續(xù)的電流；當(dāng)應(yīng)力采集片出現(xiàn)電流變化時(shí)，信號(hào)激勵(lì)和處理單元將該信息進(jìn)行采集并且預(yù)處理，然后傳輸給數(shù)字控制器，數(shù)字控制器則將信息進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)字控制器可以及時(shí)的將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，也可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者在一定的間隔將數(shù)據(jù)發(fā)送，或者在得到外界的發(fā)送指令后，再將存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過射頻模擬前端發(fā)送出去，并將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清空。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)異效果：

(1)采用電子標(biāo)簽技術(shù)，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，

(2)其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)；

(3)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀

(4)儲(chǔ)存的信息量也非常大；

(5)不需要無線信號(hào)傳遞功能模塊，生產(chǎn)成本大大降低；

(6)技術(shù)上成熟穩(wěn)定，配套環(huán)境完善，商業(yè)化程度高。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的應(yīng)力采集系統(tǒng)示意圖

圖2為本發(fā)明一種基于射頻標(biāo)簽的無線應(yīng)力采集系統(tǒng)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

如圖1所示一個(gè)應(yīng)力采集系統(tǒng)，從原理上講其需要的功能有:電源，存儲(chǔ)單元，處理功能，信號(hào)激勵(lì)和信號(hào)處理單元，應(yīng)力采集裝置。

在有線應(yīng)力采集系統(tǒng)，應(yīng)力采集片和系統(tǒng)其它單元的連接是通過線纜進(jìn)行完成。若采用無線信號(hào)傳遞，那么需要單獨(dú)為應(yīng)變片，提供激勵(lì)信號(hào)，提供電源，提供將采集的信號(hào)發(fā)送回系統(tǒng)處理模塊的傳送途徑。而電子標(biāo)簽本身具有：電源模塊，存儲(chǔ)模塊，信號(hào)處理和傳遞的模塊。這樣，電子標(biāo)簽?zāi)軌驗(yàn)閼?yīng)力片提供激勵(lì)信號(hào)，能夠?qū)?yīng)力片采集的信號(hào)發(fā)射出去，能夠依據(jù)本身的存儲(chǔ)單元，為信號(hào)接收系統(tǒng)提供識(shí)別信號(hào)源的功能。

如圖2所示，本發(fā)明一種基于射頻標(biāo)簽的無線應(yīng)力采集系統(tǒng)包含以下模塊:信號(hào)分析存儲(chǔ)單元，應(yīng)力采集片，信號(hào)激勵(lì)和處理單元，讀寫器模塊，電子標(biāo)簽；所述信號(hào)分析存儲(chǔ)單元與所述讀寫器模塊連接，所述讀寫器模塊與所述電子標(biāo)簽采用無線通信，所述電子標(biāo)簽與所述信號(hào)激勵(lì)和處理單元連接，所述信號(hào)激勵(lì)和處理單元與所述應(yīng)力采集片連接。

電子標(biāo)簽包括：數(shù)字控制器，射頻模擬前端，存儲(chǔ)器，電源；所述數(shù)字控制器分別與射頻模擬前端、存儲(chǔ)器、電源模塊、信號(hào)激勵(lì)和處理單元相連。

所述讀寫器模塊采用RFID標(biāo)簽讀寫器

射頻模擬前端與數(shù)字控制器相連，主要功能為：對(duì)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，解調(diào)功能是對(duì)輸入的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行借條并發(fā)送到數(shù)字控制器部分，調(diào)制功能是對(duì)從數(shù)字控制器發(fā)送過來的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并發(fā)送出去。

數(shù)字控制器：處理模擬前端和應(yīng)力傳感器發(fā)送過來的信號(hào)，負(fù)責(zé)對(duì)讀寫器模塊的通信，并能根據(jù)讀寫器模塊的指令與存儲(chǔ)模塊進(jìn)行通信。數(shù)字控制器和射頻模擬前端，存儲(chǔ)器，電源，信號(hào)激勵(lì)和處理單元相連。

存儲(chǔ)器:可以長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)，而且可以根據(jù)數(shù)字控制器的指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

電源模塊：為數(shù)字控制器，存儲(chǔ)器，應(yīng)力采集片提供穩(wěn)定持續(xù)的電流。

信號(hào)激勵(lì)和處理單元：主要為應(yīng)變片提供激勵(lì)信號(hào)，并將應(yīng)變片采集到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，做預(yù)處理。

應(yīng)力采集片模塊：依據(jù)應(yīng)力變化導(dǎo)致應(yīng)變片電流變化，進(jìn)而間接給出應(yīng)力的能力。

整個(gè)器件的工作流程是：電源模塊為其它模塊提供可持續(xù)的電流，當(dāng)應(yīng)力采集片出現(xiàn)電流變化時(shí)，信號(hào)激勵(lì)和處理單元將該信息進(jìn)行采集并且預(yù)處理，交由數(shù)字控制器，數(shù)字控制器則將信息進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)字控制器可以及時(shí)的將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，也可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者在一定的間隔將數(shù)據(jù)發(fā)送，或者在得到外界的發(fā)送指令后，再將存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過射頻模擬前端發(fā)送出去，并將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清空。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非對(duì)其保護(hù)范圍的限制,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請(qǐng)后依然可對(duì)申請(qǐng)的具體實(shí)施方式進(jìn)行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。