索力传感器的设计

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毕业论文范文题目： 索力传感器的设计，论文范文关键词： 索力传感器的设计
索力传感器的设计毕业论文范文介绍开始：
　　前言
　　在今天的桥梁工程中，拉索在其中的应用越发的广泛，例如：斜拉桥、悬索桥、斜拉—悬索组合桥。在这类桥梁中拉索承担着主要的受力，拉索的健康状况直接影响着桥梁的寿命。在桥梁使用期间，因受到水害、地震等自然因素的影响，拉索在使用过程中容易受到损害而松弛，由于拉索承担着主要的受力，其损害将会给整个桥梁带来灾难性的后果。拉索受损后，索力将发生变化。索力的变化会引起内力重分布和梁线形的变化，从而影响桥梁结构的安全和使用寿命。因此如何能够实时的检测桥梁中拉索的工作状态以便于对桥梁健康状况进行实时的掌控变得尤为重要。由于拉索的损害会使索力产生变化，因此索力可以作为拉索工作状态的一个反映[9]。
　　用频率法测量索力是利用斜拉索的索力与振动频率之间存在对应关系的特点，对于某一根给定的拉索（即已知拉索的长度、每延米拉索的质量及拉索两端约束情况等参数时），通过测量拉索的振动频率，进而计算出该拉索的索力。用频率法进行索力测试，具有快速、方便、实用、可重复测试的特点。
　　1 压力量测法
　　目前，拉索结构通常使用液压千斤顶张拉，由于千斤顶张拉油缸中的液压和张拉力有直接关系。所以，只要测定张拉油缸的压力就可求得索力。使用0.3～0.5级的精密压力表，并事先通过标定，根据压力表所示液压值和千斤顶张拉力之间的关系，测定的索力的精度可达到1%～2%。
　　2 压力传感器量测法
　　在索力张拉时，千斤顶的张拉力通过连接杆传到拉索锚具，如果在连接杆上套一个穿心式的压力传感器，张拉时位于千斤顶张拉活塞和连接杆螺母之间的传感器，在受压后就输出电讯号，于是就可在配套的二次仪表上读出千斤顶的张拉力。
　　3 振动频率量测法
　　这种方法是利用斜拉索的索力与振动频率之间存在对应关系的特点，对于某一根给定的拉索（即已知拉索的长度、每延米拉索的质量及拉索两端约束情况等参数时），通过测量拉索的振动频率，进而计算出该拉索的索力。
　　4磁通量法
　　用磁通量法测定斜拉桥的索力，国外应用较多，多座实际桥梁结构的安全检测表明效果很好，但我国斜拉桥上采用此法的实例还很少，技术也不够成熟[8]。
　　目录
　　摘要 3
　　Abstract 4
　　第1章绪论 1
　　1.1 拉索在桥梁工程中的应用 1
　　1.2 索力测量技术发展状况及趋势 1
　　1.3 课题的主要内容 2
　　第2章索力传感器的设计与实现 3
　　2.1 索力传感器框架图 3
　　2.2 索力传感器设计原理 4
　　2.3 本章小结 4
　　第3章单片机及数据存储模块的设计 6
　　3.1 MCU的设计 6
　　3.2 数据存储芯片的设计 8
　　3.3 单片机及数据存储模块电路设计 11
　　3.4 本章小结 12
　　第4章加速度检测模块的设计 13
　　4.1 加速度传感器的设计 13
　　4.2 引脚排列及功能 14
　　4.3 加速度检测模块电路设计 15
　　4.4 本章小结 15
　　第5章数据上传模块的设计 17
　　5.1电平转换电路设计 17
　　5.2 数据上传模块电路设计 18
　　5.3 本章小结 18
　　第6章单片机端软件的设计 20
　　6.1 单片机端软件流程图 20
　　6.2 通信协议 21
　　6.3 数据采集部分设计 26
　　6.4 数据存储及读取部分设计 28
　　6.5 数据上传部分设计 29
　　6.6 本章小结 30
　　7.1 上位机软件流程图 31
　　7.3 数据存储并转换部分 34
　　7.4 数据处理部分 35
　　7.5 本章小结 35
　　8.1 数据转换算法 36
　　8.2 FFT算法 36
　　8.3 索力的计算 44
　　8.4 本章小结 45
　　第9章系统调试 46
　　9.1 硬件调试与制作 46
　　9.2 软件调试 48
　　9.3 本章小结 50
　　第10章结论与展望 51
　　10.1 研制成果 51
　　10.2 结论 51
　　10.3 展望 51
　　致谢 52
　　参考文献 53
　　附录 54
　　附录一元器件清单 54
　　摘要
　　频率法测试索力广泛应用于索结构的施工控制和健康监测中。依据索力与索的振动频率之间存在对应关系的特点，在已知索长度、两端约束情况、分布质量等参数时，将高灵敏度的示振器绑在斜拉索上，拾取拉索在环境振动激励下的振动信号，经过滤波、信号放大、A/D转换和频谱分析即可测出斜拉索的自振频率，进而由索力与托索自振频率之间的关系获得索力。
　　关键词：桥梁检测，频率法，索力传感器

以上为本篇毕业论文范文 索力传感器的设计的介绍部分。

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