振弦式传感器智能调试体系的规划与完成
1 导言
振弦式传感器是一种依据钢弦振荡原理的力学传感器，可丈量压力、拉力和位移等物理参量。在土木工程和修建领域中取得广泛运用。振弦式传感器因制作工艺所造成的，其产品功能参数离散性很大，难以按一个规范化流程出产出功能参数一致的批量产品。在出产调试进程中。传统的调试办法多是用一台测频仪接在传感器上(有条件的厂家还接一台李沙育图形显现器)，一边调整钢弦，一边调查测频仪的读数(和李沙育图形)，调试人员凭经历判别调试质量。为了安稳产品质量，需求一种具有必定智能的调试仪器替代现在的人工办法。这儿给出一个具有必定智能功用的调试体系的规划与完成办法。
2 体系规划
振弦式传感器的调试进程：将一台测频仪接在传感器上，为传感器供给鼓励信号并检测其输出频率，一起，可将一台李沙育图形显现器也
接在传感器上用以调查输出波形；接通仪器电源，传感器开端作业，调试人员依据测频仪测得的频率用钳子拉着钢弦调整其松紧度以改动传感
器输出频率；依据波形的持续时刻判别是否有“碰弦”现象，经过拉紧钢弦或改动钢弦的高度扫除“碰弦”；依据波形的油滑和洁净程度判别
钢弦是否有“拧麻花”现象，然后从头绷弦或用钳子将钢弦拧顺。可见，这种人工调试法基本上没有可操作的量化目标，调试质量全由调试人
员的经历和熟练程度决议，难以确保产品质量和参数的一致性。为削减调试进程中的主观因素，进步产品的质量和参数的一致性，规划一个智能调试体系，体系框图如图1所示。
体系的作业流程：(1)将传感器同定在调试台上，用机械手(夹具)将钢弦拉直绷紧；(2)将调试体系两根测验线与传感器的输出线相连，将示波器与调试体系相连；(3)经过操控键盘向单片机输入标定频率值和差错答应范同值、标定波形持续时刻(以毫秒计)及其差错答应规模；(4)按下“调试”键开端调试。
体系不停地(或间歇地)鼓励传感器，使传感器输出频率信号，检测电路对信号进行扩大、整形等调度，然后送单片机算出频率值并与设定值比较，若在差错规模之外，则单片机输出操控信号驱动步进电机A带动机械手沿钢弦拉直方向移动，以调整钢弦的松紧度，直到频率值落在差错规模内。
频率调好后，看钢弦振荡持续时刻是否合格。在检测电路中，有一个信号起伏检测电路，当信号起伏低于设定值时，它会输出一个触发信号告诉单片机．单片机据此可算出波形的持续时刻，也便是钢弦振荡持续时刻，假如该时刻小于设定值，则将成果显现在显现屏上，并驱动蜂鸣器报警，直到找出问题。
波形毛刺的多少和巨细反映波形的油滑程度。主动判别该目标较困难，需将模仿波形进行A／D转化，然后对样值进行曲线拟合，依据样值点的差错和个数得出最终定论；也可用肉眼调查判别。
如波形不油滑，则单片机主动操控步进电机B使机械手做必定度数的滚动(一般±51°即可)或按操控键操控，直到满足停止。上述调试过程一般需重复1～2次，完成后就可固定钢弦，完毕传感器的调试作业。整个调试流程如图2所示。
3 体系完成
图中的规范信号发生电路实践上是一个频率可变的正弦信号发生器，用来发生与传感器频率相同(或成必定份额)的正弦信号，用以显现李沙育图形，一般可用函数器材构成，如ICL8038、XR2206和MAX038等。
其间ICL8038器材可输出方波、正弦波和三角波，具有精度高，频率规模大等特色。体系选用ICL8038输出改变规模500 Hz～6 kHz的正弦波，实践运用证明功能杰出。图3为ICL8038的典型运用电路。若选用一般51系列单片机(MCU)，如AT89C52、AT89C51 等，则需外加A／D转化器才干进行油滑程度的主动检测。
显现屏用LED或LCD均可。体系选用串行操控带背光的14位LCD显现模块(LCM141)，不只简化电路，还节约MCU的端口线，运用作用杰出。该体系在完成上的难点除了上述的波形主动判别外，还有对测验台上两个电机的操控。为了进步丈量精度，要求机械手的移动精度小于0．1mm、滚动精度小于0． 1°这就必须在步进电机与机械手之间加装减速组织；别的要注意调整丈量的时序合作，一次调整丈量后至少要推迟3 s再进行下次的丈量。
4 完毕语
振弦式传感器是土木工程质量监测中的一个要害部件，其质量的好坏直接影响监测精度。为了战胜因制作工艺导致的产品功能参数离散性大，每个传感器都需求独自调试和标定的缺陷，改进靠人工调整钢弦，凭调试人员经历判别调试质量的传统调试办法，进步产品质量，规划了一个智能调试体系。该体系首要南带机械手的调试台、示波器、鼓励电路、检测电路、操控电路、显现电路和MCU等要素组成。实验标明，体系运转正确，缩短了调试时刻，进步了产品质量，具有较高的实用价值。
