專利名稱:一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器及使用其的傳感器電路的制作方法
【專利摘要】一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于它包括導(dǎo)針和感應(yīng)體；其中，所述的感應(yīng)體外有封裝外殼；所述感應(yīng)體與導(dǎo)針相連；一種使用新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器的傳感器電路，是由傳感器S1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1和U1運(yùn)算放大器LMV721構(gòu)成；其優(yōu)越性為：1.成本低廉；2.靈敏度高，對于變形或損壞檢測能夠保證動作的及時(shí)性；3.能夠保證對復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)性；4.是一種新型實(shí)用傳感器。
【專利說明】一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器及使用其的傳感器電路
(一)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及戶外設(shè)施變形損壞的傳感器，特別是一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器及使用其的傳感器電路。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展，其技術(shù)的發(fā)展大體可分三代:第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號。第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng)，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有一定的人工智能。目前，用于檢測設(shè)施變形損壞的傳感器有壓力傳感器、角度傳感器、震動傳感器、陀螺儀、加速度傳感器等，但還沒有一種用石墨作為核心材料。石墨因其特殊結(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)電性，耐高溫性，化學(xué)穩(wěn)定性，可塑性，抗熱震性，抗腐蝕，抗污染，能于惡劣的化學(xué)環(huán)境下工作。
[0003]現(xiàn)階段，用于檢測變形或損壞的傳感器大多難以適應(yīng)戶外的環(huán)境，靈敏度等會隨自然因素(雨、雪等)和環(huán)境因素(溫度、污染、灰塵等)而變化，經(jīng)常會出現(xiàn)傳感器本身不工作而導(dǎo)致的傳感器失靈現(xiàn)象，影響設(shè)施設(shè)備損壞的正常檢測。現(xiàn)有傳感器的靈敏度也大多并不適用現(xiàn)有場景，由于設(shè)備處于野外，環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有傳感器要么過于敏感要么不敏感以致無法體現(xiàn)實(shí)際變化，新設(shè)計(jì)的傳感器將改善上述不足。
[0004]戶外設(shè)施出現(xiàn)損壞后，將無法傳遞正確有效的信息實(shí)現(xiàn)其正常功能，所以應(yīng)該對戶外設(shè)施進(jìn)行日常檢查、定期檢查等措施，但在現(xiàn)階段，由于缺乏能很好適應(yīng)戶外環(huán)境條件的對變形損壞及時(shí)采取動作的新型傳感器，所以基本采取人工巡檢的方式，效率低而且存在時(shí)間滯后性。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容:
[0005]本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器及使用其的傳感器電路，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，是一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的新型傳感器，作為戶外安全設(shè)施變形損壞監(jiān)測系統(tǒng)中的重要組成部分，可以廣泛配置在各種需要檢測的設(shè)施上，在設(shè)施發(fā)生變形損壞后能及時(shí)動作，進(jìn)而發(fā)送信息提示設(shè)施發(fā)生損壞需要修復(fù)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于它包括導(dǎo)針和感應(yīng)體；其中，所述的感應(yīng)體外有封裝外殼3 ;所述感應(yīng)體與導(dǎo)針相連。
[0007]所述感應(yīng)體是石墨感應(yīng)體。
[0008]所述導(dǎo)針由分別連接在感應(yīng)體兩側(cè)的導(dǎo)針I(yè)和導(dǎo)針I(yè)I構(gòu)成。
[0009]所述感應(yīng)體是條形石墨感應(yīng)體。
[0010]一種使用新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器的傳感器電路，是由傳感器S1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl和Ul運(yùn)算放大器LMV721構(gòu)成；其中，所述傳感器SI是由導(dǎo)針和感應(yīng)體構(gòu)成，且導(dǎo)針連接在感應(yīng)體兩側(cè)，所述感應(yīng)體為石墨感應(yīng)體；所述運(yùn)算放大器LMV721的VCC+引腳接5v VCC電源，其VCC-引腳直接接地，IN+引腳經(jīng)傳感器SI和電容Cl并聯(lián)連接后接地，并經(jīng)電阻R2連接引腳IN-，運(yùn)算放大器LMV721的引腳IN-經(jīng)電阻R3接地，同時(shí)連接到VCC電源，運(yùn)算放大器LMV721的OUT引腳經(jīng)電阻Rl連接電源VCC，并可經(jīng)DO輸出高電平信號。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理:在沒有外力作用時(shí)，條形石墨完好無損，導(dǎo)針I(yè)和導(dǎo)針I(yè)I兩端為接通狀態(tài)；當(dāng)有外力作用時(shí)，條形石墨折斷，導(dǎo)針I(yè)和導(dǎo)針I(yè)I之間為斷開狀態(tài)。
[0012]本實(shí)用新型傳感器內(nèi)部主要部件采用條形石墨作為材料制作構(gòu)成，使用PVC材料進(jìn)行封裝后附于待檢測的設(shè)施上。條形石墨可根據(jù)適用對象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)生產(chǎn)，制成合適長度并可分組安裝滿足不同設(shè)施外形要求。設(shè)施在受外力發(fā)生變形或損壞時(shí)條形石墨折斷，傳感器內(nèi)部電路由通路變?yōu)閿嗦罚⑦@個(gè)開關(guān)信號發(fā)送給處理器，實(shí)現(xiàn)設(shè)施損壞變形的檢測。
[0013]該傳感器可用來檢測制作材料塑性優(yōu)于石墨的設(shè)施的狀態(tài)，在設(shè)施發(fā)生形變時(shí)自身發(fā)生不可恢復(fù)的破壞。介于石墨的脆性很高，該傳感器可適用于大多數(shù)場景。
[0014]采用石墨作為傳感器內(nèi)部核心部分是因?yàn)槭哂刑厥饨Y(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)電性，耐高溫性，化學(xué)穩(wěn)定性，低塑性，抗熱震，抗腐蝕、抗污染、能于惡劣的化學(xué)環(huán)境下工作。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)越性:1.成本低廉；2.靈敏度高，對于變形或損壞檢測能夠保證動作的及時(shí)性；3.能夠保證對復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)性。
(四)【附圖說明】

:
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型中一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，I為導(dǎo)針；1-A為導(dǎo)針I(yè) ;1_B為導(dǎo)針I(yè)I ；2為感應(yīng)體；3為封裝外殼。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0019]實(shí)施例:一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器(見圖1)，其特征在于它包括導(dǎo)針I(yè)和感應(yīng)體2 ;其中，所述的感應(yīng)體外有封裝外殼3 ;所述感應(yīng)體與導(dǎo)針相連。
[0020]所述感應(yīng)體2是石墨感應(yīng)體(見圖1)。
[0021]所述導(dǎo)針I(yè)由分別連接在感應(yīng)體兩側(cè)的導(dǎo)針I(yè)l-A和導(dǎo)針I(yè)Il-B構(gòu)成(見圖1)。
[0022]所述感應(yīng)體2是條形石墨感應(yīng)體(見圖1)。
[0023]一種使用新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器的傳感器電路(見圖2)，是由傳感器S1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl和Ul運(yùn)算放大器LMV721構(gòu)成；其中，所述傳感器SI是由導(dǎo)針和感應(yīng)體構(gòu)成，且導(dǎo)針連接在感應(yīng)體兩側(cè)，所述感應(yīng)體為石墨感應(yīng)體；所述運(yùn)算放大器LMV721的VCC+引腳接5v VCC電源，其VCC-引腳直接接地，IN+引腳經(jīng)傳感器SI和電容Cl并聯(lián)連接后接地，并經(jīng)電阻R2連接引腳IN-，運(yùn)算放大器LMV721的引腳IN-經(jīng)電阻R3接地，同時(shí)連接到VCC電源，運(yùn)算放大器LMV721的OUT引腳經(jīng)電阻Rl連接電源VCC，并可經(jīng)DO輸出高電平信號。
【權(quán)利要求】
1.一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于它包括導(dǎo)針和感應(yīng)體；其中，所述的感應(yīng)體外有封裝外殼；所述感應(yīng)體與導(dǎo)針相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于所述感應(yīng)體是石墨感應(yīng)體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于所述感應(yīng)體是條形石墨感應(yīng)體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器，其特征在于所述導(dǎo)針由分別連接在感應(yīng)體兩側(cè)的導(dǎo)針I(yè)和導(dǎo)針I(yè)I構(gòu)成。5.一種使用新型戶外設(shè)施監(jiān)測傳感器的傳感器電路，是由傳感器S1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl和Ul運(yùn)算放大器LMV721構(gòu)成；其中，所述傳感器SI是由導(dǎo)針和感應(yīng)體構(gòu)成，且導(dǎo)針連接在感應(yīng)體兩側(cè)，所述感應(yīng)體為石墨感應(yīng)體；所述運(yùn)算放大器LMV721的VCC+引腳接5vVCC電源，其VCC-引腳直接接地，IN+引腳經(jīng)傳感器SI和電容Cl并聯(lián)連接后接地，并經(jīng)電阻R2連接引腳IN-，運(yùn)算放大器LMV721的引腳IN-經(jīng)電阻R3接地，同時(shí)連接到VCC電源，運(yùn)算放大器LMV721的OUT引腳經(jīng)電阻Rl連接電源VCC，并可經(jīng)DO輸出高電平信號。
【文檔編號】G01B7-16GK204269068SQ201420648779
【發(fā)明者】高強(qiáng), 姜宇辰 [申請人]天津理工大學(xué)