一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置的制作方法

本技术涉及智能测力桥梁支座荷载监测系统，具体地涉及一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置。

背景技术：

1、智能测力桥梁支座荷载监测系统主要由测力支座、数据采集与自动传输模块、供电系统以及远程可视化监测软件四大部分组成，测力支座区别与普通支座，通过改变支座构型并在其内部增加负荷传感器，从而实现支座及桥梁受力状态的实时监测。

2、数据采集装置负责将支座内嵌负荷传感器受力引起的电压值变化转换为原始数值变化，从而反映支座整体受力状况的变化。

3、如果采用四套低速双通道测力支座荷载数采装置串联的方式为以柱状传感器为受力部件的双向测力支座作数据采集模块，不仅在实际工作中增加了数采传输系统的通信线缆串接任务量，系统出现故障的概率也会提高，同时大大增加了数采设备的总体成本，因此设计一款兼容原有数采传输系统的多通道测力支座荷载数采装置将很有必要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，该多通道测力支座荷载数采装置功能完善，性能可靠，可满足野外无人条件下测力桥梁支座荷载监测系统的使用需求。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，该多通道测力支座荷载数采装置包括主控单元模块以及与所述主控单元模块连接的电源模块、信号显示模块、存储模块、rs485通讯模块、滤波电路模块、通道切换模块、模数转换模块、温度传感模块和接口端子模块，所述滤波电路模块连接电源模块、通道切换模块和接口端子模块，所述通道切换模块连接模数转换模块；模数转换模块所使用的模数转换芯片内含两个差分双通道，两个差分双通道配合通道切换模块能够将通道数扩展为四通道或八通道。

3、优选地，所述主控单元模块包括主控芯片以及与所述主控芯片连接的晶振电路、程序下载接口、去耦电路、复位电路及启动配置电路。

4、优选地，所述主控芯片采用stm32l071rbt6。

5、优选地，所述晶振电路包括主控芯片所使用的8mhz晶振及外围起振电容，8mhz晶振连接主控芯片的osc_in和osc_out引脚。

6、优选地，所述程序下载接口为标准间距2.54mm的4pin排针，分别连接3.3v输出电源、swdio、swdio和gnd。

7、优选地，所述去耦电路采用6个100nf的贴片电容布设在主控芯片的电源端。

8、优选地，所述启动配置电路中的boot1配置为低电平。

9、优选地，所述电源模块包括模拟电源模块和数字电源模块，数字地和模拟地之间采用零欧姆电阻进行单点连接。

10、优选地，所述存储模块中的存储芯片采用at24c16；

11、所述rs485通讯模块中的通讯芯片采用max13487eesa+；

12、所述温度传感模块由ds18b20芯片及外围电路组成；

13、所述滤波电路模块由传感器外围电路组成；

14、所述通道切换模块由模拟开关/多路复用器芯片adg715和adg709及其外围电路组成；

15、所述模数转换模块由ads1232及外围电路组成；

16、所述接口端子模块分为传感器接口端子模块和电源与通讯接口端子模块两部分组成。

17、根据上述技术方案，该多通道测力支座荷载数采装置功能完善，性能可靠，可满足野外无人条件下测力桥梁支座荷载监测系统的使用需求。

18、本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述多通道测力支座荷载数采装置包括主控单元模块以及与所述主控单元模块连接的电源模块、信号显示模块、存储模块、rs485通讯模块、滤波电路模块、通道切换模块、模数转换模块、温度传感模块和接口端子模块，所述滤波电路模块连接电源模块、通道切换模块和接口端子模块，所述通道切换模块连接模数转换模块；模数转换模块所使用的模数转换芯片内含两个差分双通道，两个差分双通道配合通道切换模块能够将通道数扩展为四通道或八通道。

2.根据权利要求1所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述主控单元模块包括主控芯片以及与所述主控芯片连接的晶振电路、程序下载接口、去耦电路、复位电路及启动配置电路。

3.根据权利要求2所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述主控芯片采用stm32l071rbt6。

4.根据权利要求3所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述晶振电路包括主控芯片所使用的8mhz晶振及外围起振电容，8mhz晶振连接主控芯片的osc_in和osc_out引脚。

5.根据权利要求3所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述程序下载接口为标准间距2.54mm的4pin排针，分别连接3.3v输出电源、swdio、swdio和gnd。

6.根据权利要求3所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述去耦电路采用6个100nf的贴片电容布设在主控芯片的电源端。

7.根据权利要求3所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述启动配置电路中的boot1配置为低电平。

8.根据权利要求1所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述电源模块包括模拟电源模块和数字电源模块，数字地和模拟地之间采用零欧姆电阻进行单点连接。

9.根据权利要求1所述的基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，其特征在于，所述存储模块中的存储芯片采用at24c16；

技术总结本技术公开了一种基于通道复用技术的多通道测力支座荷载数采装置，该多通道测力支座荷载数采装置包括主控单元模块以及与主控单元模块连接的电源模块、信号显示模块、存储模块、RS485通讯模块、滤波电路模块、通道切换模块、模数转换模块、温度传感模块和接口端子模块，滤波电路模块连接电源模块、通道切换模块和接口端子模块，通道切换模块连接模数转换模块；模数转换模块所使用的模数转换芯片内含两个差分双通道，两个差分双通道配合通道切换模块能够将通道数扩展为四通道或八通道。该多通道测力支座荷载数采装置功能完善，性能可靠，可满足野外无人条件下测力桥梁支座荷载监测系统的使用需求。技术研发人员：吴永健,张远庆,李志伟,谈如,田金秋,李杰,王钊,杜兴受保护的技术使用者：北京铁科首钢轨道技术股份有限公司技术研发日：20240115技术公布日：2024/7/29