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      一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測(cè)傳感器及使用其的傳感器電路的制作方法

      文檔序號(hào):8561689閱讀:275來(lái)源:國(guó)知局
      一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測(cè)傳感器及使用其的傳感器電路的制作方法
      【專利說(shuō)明】
      (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(cè)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(lái)感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。第二代是上70年代發(fā)展起來(lái)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(lái)的智能型傳感器,是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)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(cè)設(shè)施變形損壞的傳感器有壓力傳感器、角度傳感器、震動(dòng)傳感器、陀螺儀、加速度傳感器等,但還沒(méi)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(cè)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(huì)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(huì)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(cè)?,F(xiàn)有傳感器的靈敏度也大多并不適用現(xiàn)有場(chǎng)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(guò)于敏感要么不敏感以致無(wú)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(wú)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(duì)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(duì)變形損壞及時(shí)采取動(dòng)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(cè)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(jiǎn)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(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分,可以廣泛配置在各種需要檢測(cè)的設(shè)施上,在設(shè)施發(fā)生變形損壞后能及時(shí)動(dòng)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(cè)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(cè)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(hào)。
      [0011]本實(shí)用新型的工作原理:在沒(méi)有外力作用時(shí),條形石墨完好無(wú)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(kāi)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(cè)的設(shè)施上。條形石墨可根據(jù)適用對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)生產(chǎn),制成合適長(zhǎng)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?,并將這個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)送給處理器,實(shí)現(xiàn)設(shè)施損壞變形的檢測(cè)。
      [0013]該傳感器可用來(lái)檢測(cè)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(chǎng)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(duì)于變形或損壞檢測(cè)能夠保證動(dòng)作的及時(shí)性;3.能夠保證對(duì)復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)性。
      (四)【附圖說(shuō)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(cè)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(cè)傳感器(見(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)圖1)。
      [0022]所述感應(yīng)體2是條形石墨感應(yīng)體(見(jiàn)圖1)。
      [0023]一種使用新型戶外設(shè)施監(jiān)測(cè)傳感器的傳感器電路(見(jiàn)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(hào)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(hào)。
      【專利摘要】一種新型戶外設(shè)施監(jiān)測(cè)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(cè)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(duì)于變形或損壞檢測(cè)能夠保證動(dòng)作的及時(shí)性;3.能夠保證對(duì)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。
      【IPC分類】G01B7-16, G01D5-12
      【公開(kāi)號(hào)】CN204269068
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420648779
      【發(fā)明人】高強(qiáng), 姜宇辰
      【申請(qǐng)人】天津理工大學(xué)
      【公開(kāi)日】2015年4月15日
      【申請(qǐng)日】2014年11月3日
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