最新固件版本 V3.52支持智能振弦傳感器測(cè)量讀取功能,開(kāi)發(fā)振弦采集儀功能更豐富。振弦傳感器四線制嵌入電子標(biāo)簽專用讀數(shù)模塊TR01,可以讀取振弦傳感器內(nèi)置的兩線制電子標(biāo)簽,獲取傳感器數(shù)字信息(傳感器型號(hào)、量程、K值、編號(hào),出廠頻率等非常全的傳感器信息),
針對(duì)振弦傳感器間接測(cè)物理量繁復(fù)的難題,將微處理器與振弦傳感器信號(hào)電路相結(jié)合,構(gòu)成具有通信,存儲(chǔ)信息,測(cè)溫和傳遞傳感器信號(hào)功能的智能振弦模塊;嵌入傳統(tǒng)振弦傳感器的二根信號(hào)線中,連接儀表,由電信號(hào)切換隱含地線作用的通信線和信號(hào)線;使之成為直接測(cè)量顯示壓力,同步溫度等物理量和讀編號(hào)的二線智能振弦傳感器.不攜帶標(biāo)定數(shù)據(jù)文檔,無(wú)須人工抄寫電纜端頭上的編號(hào),測(cè)量頻率;無(wú)須操作計(jì)算標(biāo)定系數(shù)和被測(cè)物理量.經(jīng)數(shù)百只智能鋼筋計(jì),智能應(yīng)變計(jì),智能壓力盒實(shí)驗(yàn)表明:測(cè)物理量直觀,簡(jiǎn)單,易于高精度數(shù)學(xué)模型應(yīng)用,普遍提高振弦傳感器在巖土工程監(jiān)測(cè)中的測(cè)量準(zhǔn)確度和內(nèi)外業(yè)工作效率,二線制易于多點(diǎn)自動(dòng)切換.
河北穩(wěn)控科技在2020年就開(kāi)始研發(fā)出智能振弦傳感器電子標(biāo)簽專用讀數(shù)模塊模塊TR01,最早應(yīng)用到手持振弦采集儀VH03型上面,并申請(qǐng)獲得了兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)專利,一直應(yīng)用于工程項(xiàng)目上安全監(jiān)測(cè)使用,也就是自產(chǎn)自用。近期升級(jí)了振弦采集儀的核心VM系列振弦采集模塊( 修改固件版本號(hào)為 V3.52_2201009。增加了電子標(biāo)簽測(cè)量功能。 WKMOD.[12]用于控制是否使用此功能新增狀態(tài)位 STATUS,用來(lái)表示是否檢測(cè)到了電子標(biāo)簽。增加了電子標(biāo)簽信息讀取指令$RDDT=1,2。增加了寄存器 89(多通道電子標(biāo)簽狀態(tài))),也就是說(shuō)所有的振弦采集儀都支持電子標(biāo)簽讀取功能,讓振弦傳感器插上了智能的翅膀,在工程安全監(jiān)測(cè)上帶來(lái)巨大的改變。
在前面我們講了《振弦傳感器的發(fā)展及信息化的核心技術(shù)-VM系列振弦采集模塊》中提到河北穩(wěn)控科技研發(fā)并批量生產(chǎn)的激勵(lì)測(cè)讀模塊(振弦采集模塊),解決了振弦傳感器由模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的問(wèn)題。近兩年來(lái),振弦傳感器的技術(shù)得到了進(jìn)一點(diǎn)的提升,新技術(shù)的改變是圍繞著使用者的習(xí)慣的改變,也不是所有的新技術(shù)都能讓人接受,不過(guò)新技術(shù)是在原基礎(chǔ)上改良,讓學(xué)習(xí)使用成本非常低,而又帶來(lái)極方便快捷的體驗(yàn)效果,應(yīng)該是沒(méi)人反對(duì)的了。
便攜式手持設(shè)備面板的設(shè)計(jì)與其他工業(yè)設(shè)備的主要區(qū)別在于具有便攜性和可操作性。通過(guò)人機(jī)進(jìn)行操作能夠?qū)κ治諈^(qū)域、外部接口區(qū)域、顯示和操作區(qū)域進(jìn)行接觸,同時(shí),手持檢測(cè)設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)還要能夠與人體結(jié)構(gòu)相契合,達(dá)到手持的舒適度等。如手持振弦VH501TC,在工程監(jiān)測(cè)振弦傳感器時(shí)就很方便快捷,連接上傳感器,立即讀取到數(shù)據(jù),每個(gè)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)時(shí)就能快速及時(shí)處理。
VS-Box 是以振弦、溫度傳感信號(hào)為主的多通道無(wú)線采發(fā)儀,并可擴(kuò)展其它模擬(電流、電壓、電阻)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)( RS485、 RS232)傳感器通道,內(nèi)置電池,可外接太陽(yáng)能電池板。最多可實(shí)現(xiàn) 32 通道的全自動(dòng)采集存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)送,支持內(nèi)部及外部 U 盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ); 1 路程控電源輸出可為其它傳感器供電;RS232/RS485 數(shù)據(jù)接口。
VS-Box 是以振弦、溫度傳感信號(hào)為主的多通道無(wú)線采發(fā)儀,并可擴(kuò)展其它模擬(電流、電壓、電阻)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)( RS485、 RS232)傳感器通道,內(nèi)置電池,可外接太陽(yáng)能電池板。最多可實(shí)現(xiàn) 32 通道的全自動(dòng)采集存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)送,支持內(nèi)部及外部 U 盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ); 1 路程控電源輸出可為其它傳感器供電;RS232/RS485 數(shù)據(jù)接口。
VH501TC手持采集讀數(shù)儀,設(shè)備是專用的多類型傳感器手持式讀數(shù)儀,主測(cè)傳感類型為單弦式振弦傳感器,輔測(cè)傳感類型為電壓、電流傳感。采用 32 位 ARM 處理器和大尺寸全彩屏、陣列按鍵設(shè)計(jì),彩屏,不受陽(yáng)光影響,清楚明了。操作界面簡(jiǎn)單友好,各項(xiàng)數(shù)據(jù)全屏顯示,如振弦頻率,頻模,溫度,采集質(zhì)量,時(shí)間顯示,電壓電流,激勵(lì)電壓,激勵(lì)方法,溫度傳感器及剩余電量。指示燈顯示說(shuō)明運(yùn)行情況,通訊航空接口連接穩(wěn)固,后蓋更換電池方便。按鍵回彈手感好,整機(jī)好握持,單手操作,操作舒適,在完成快速測(cè)讀的同時(shí)還具備很好的操控體驗(yàn)。外殼堅(jiān)固耐用,方便攜帶能在不同工況場(chǎng)景下使用。
激勵(lì)電壓數(shù)據(jù)在屏幕上顯示為 xxx/xxx 的形式,其中前面的數(shù)字表示實(shí)際的激勵(lì)電壓,后面的數(shù)字表示激勵(lì)電壓源電壓 VSEN。 高壓脈沖激勵(lì)和低壓掃頻激勵(lì)方法所使用的電源均來(lái)自于 VSEN,相對(duì)來(lái)說(shuō),使用比較高的 VSEN 時(shí)能得到更好的傳感器信號(hào),但有些傳感器必須使用比較低的 VSEN 電壓才會(huì)得到穩(wěn)定的頻率數(shù)據(jù)。
VH501TC 支持對(duì)傳感器進(jìn)行編號(hào)的功能,以便在導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分出某條數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪個(gè)傳感器。傳感器編號(hào)需要在保存數(shù)據(jù)操作前設(shè)置,具體方法為:短按【電源/上一個(gè)】或者【存儲(chǔ)/下一個(gè)】按鍵,屏幕底部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示區(qū)域會(huì)顯示傳感器編號(hào)。在數(shù)據(jù)保存前,還應(yīng)確認(rèn)屏幕顯示的實(shí)時(shí)日期、時(shí)間是否正確,數(shù)據(jù)保存時(shí)會(huì)將時(shí)間信息、傳感器編號(hào)以及屏幕顯示的頻率、頻模、溫度、信號(hào)質(zhì)量、電壓、電流一并保存為一條數(shù)據(jù)。 若外接了 U 盤,保存數(shù)據(jù)操作會(huì)自動(dòng)將本條數(shù)據(jù)進(jìn)行同步存儲(chǔ)。
振弦傳感器和溫度傳感器(NTC)均為無(wú)源傳感,不需要連接電源線。 根據(jù)前述“設(shè)備組成和接口定義” 用對(duì)應(yīng)顏色的鱷魚(yú)夾分別連接振弦傳感器線圈和溫度傳感器兩端即可。傳感器連接后,屏幕自動(dòng)顯示實(shí)時(shí)的測(cè)量結(jié)果。一般情況下,設(shè)備配套傳感測(cè)線為一根 4 芯線,紅黑線連接振弦線圈,另外兩根連接溫度傳感器。
傳感器接口須使用設(shè)備專門配備的測(cè)線,一端為 DB9 或者航空插頭,另一端為用顏色區(qū)分的多個(gè)鱷魚(yú)夾,線(鱷魚(yú)夾)顏色和功能定義詳見(jiàn)前述“設(shè)備組成和接口定義” 。
電池倉(cāng)位于設(shè)備背面下半部分, 僅當(dāng)使用 5 號(hào)電池供電時(shí)需要操作電池倉(cāng),鋰電池供電的設(shè)備無(wú)需操作電池倉(cāng)。默認(rèn)情況下,電池倉(cāng)蓋處于鎖定狀態(tài)無(wú)法直接打開(kāi),在需要安裝或者更換電池時(shí),應(yīng)將水平撥動(dòng)開(kāi)關(guān)推至解鎖側(cè),在電池安裝完成后必須將開(kāi)關(guān)推至鎖定側(cè)。注意:在安裝電池時(shí)必須按照倉(cāng)內(nèi)+/-符號(hào)對(duì)應(yīng)電池的正/負(fù)極,錯(cuò)誤的安裝極性會(huì)永久性損壞設(shè)備。
VH501TC手持采集讀數(shù)儀,設(shè)備是專用的多類型傳感器手持式讀數(shù)儀,主測(cè)傳感類型為單弦式振弦傳感器,輔測(cè)傳感類型為電壓、電流傳感。采用 32 位 ARM 處理器和大尺寸全彩屏、陣列按鍵設(shè)計(jì),彩屏,不受陽(yáng)光影響,清楚明了。操作界面簡(jiǎn)單友好,各項(xiàng)數(shù)據(jù)全屏顯示,如振弦頻率,頻模,溫度,采集質(zhì)量,時(shí)間顯示,電壓電流,激勵(lì)電壓,激勵(lì)方法,溫度傳感器及剩余電量。指示燈顯示說(shuō)明運(yùn)行情況,通訊航空接口連接穩(wěn)固,后蓋更換電池方便。按鍵回彈手感好,整機(jī)好握持,單手操作,操作舒適,在完成快速測(cè)讀的同時(shí)還具備很好的操控體驗(yàn)。外殼堅(jiān)固耐用,方便攜帶能在不同工況場(chǎng)景下使用。
主要區(qū)別是 VH系列屬于手持系列,多用于振弦傳感器現(xiàn)場(chǎng)單次測(cè)量使用; VTN系列屬于多通道數(shù)據(jù)采集儀,用于多個(gè)振弦傳感器的測(cè)量讀數(shù),不能主動(dòng)發(fā)送,可以USB(U盤讀取),或者匯集傳輸數(shù)據(jù)+中繼器或網(wǎng)關(guān)(DLS10/DLS11); VS系列屬于單/多通道數(shù)據(jù)采發(fā)儀,可以采集發(fā)送數(shù)據(jù)至平臺(tái)。VSBOX屬于多通道數(shù)據(jù)采發(fā)儀,基于VS系列優(yōu)點(diǎn)在于大大擴(kuò)展了振弦通道數(shù)量和內(nèi)置電池?cái)?shù)量,且工程接線操作比較友好。
振弦傳感器:(vibrating wire sensor)是以拉緊的金屬鋼弦作為敏感元件的諧振式傳感器。當(dāng)弦的長(zhǎng)度確定之后,其固有振動(dòng)頻率的變化量即可表征鋼弦所受拉力的大小。根據(jù)這一特性原理,即可通過(guò)一定的物理(機(jī)械)結(jié)構(gòu)制作出測(cè)量不同種 類物理量的傳感器(如:應(yīng)變傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等),從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)物理量與頻率值之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)測(cè)量頻率值變化量來(lái)計(jì)算出被測(cè)物理量 的改變量。
真值是檢測(cè)任何設(shè)備測(cè)量精度的基礎(chǔ)條件,真值不能用信號(hào)發(fā)生器號(hào)稱的誤差來(lái)衡量、不能用電阻標(biāo)稱的阻值來(lái)衡量。獲取真值最可靠的辦法是使用比要檢測(cè)精度更高一個(gè)數(shù)量級(jí)的儀表去測(cè)量。例如:電阻的值必須要用 6 位半或者更高精度的儀表測(cè)量后才能確定真實(shí)的電阻到底是多少。信號(hào)發(fā)生器也必須用一個(gè)更高精度的頻率測(cè)量設(shè)備檢測(cè)后才可以使用。如果“真值” 是不可靠的,那么對(duì)任何設(shè)備的精度檢測(cè)工作,都會(huì)是徒勞的。
振弦傳感器采集讀數(shù)模塊:指針對(duì)振弦傳感器的特性而設(shè)計(jì)的傳感器激勵(lì)、讀數(shù)模塊。具有集成度高、功能模塊化、數(shù)字接口的一系列特性,能完成振弦 傳感器的激勵(lì)、信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量評(píng)估等專用針對(duì)性功能,進(jìn)行傳感器頻 率和溫度物理量模數(shù)轉(zhuǎn)換,進(jìn)而通過(guò)數(shù)字接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。振弦傳感器讀數(shù)模塊 是振弦傳感器與數(shù)字化、信息化之間的核心轉(zhuǎn)換單元。?
真值是檢測(cè)任何設(shè)備測(cè)量精度的基礎(chǔ)條件,真值不能用信號(hào)發(fā)生器號(hào)稱的誤差來(lái)衡量、不能用電阻標(biāo)稱的阻值來(lái)衡量。獲取真值最可靠的辦法是使用比要檢測(cè)精度更高一個(gè)數(shù)量級(jí)的儀表去測(cè)量。例如:電阻的值必須要用 6 位半或者更高精度的儀表測(cè)量后才能確定真實(shí)的電阻到底是多少。信號(hào)發(fā)生器也必須用一個(gè)更高精度的頻率測(cè)量設(shè)備檢測(cè)后才可以使用。如果“真值” 是不可靠的,那么對(duì)任何設(shè)備的精度檢測(cè)工作,都會(huì)是徒勞的。
模擬通道是指每組端子中的編號(hào)為 2 的接線端子(詳見(jiàn)“接口定義”) 采集到的信號(hào), 設(shè)備出廠時(shí)已經(jīng)在硬件上配置為了電壓、 電流、 電阻、 NTC 溫度傳感器中的任意一種。 若這些通道采集到的數(shù)據(jù)存在誤差,可使用下述指令進(jìn)行修正。