螺旋平行传输线式的变形线分布测量传感器及测量方法

摘要

本发明公开了一种螺旋平行传输线式的变形线分布测量传感器及测量方法。在圆截面弹性橡塑线的圆柱面上密绕单根或多根线圈的铜线内层线圈，再在铜线内层线圈外再裹一层中间弹性橡塑层，在中间弹性橡塑层上再绕上与内层线圈相同绕向、相同线间距的单根或多根线圈的铜线外层线圈，在铜线外层线圈上再裹一层外弹性橡塑层，内外层铜线线圈形成了螺旋平行传输线的传感器。在螺旋平行传输线无变形状态时，其内外层线圈构成的平行线的特性阻抗是一个固定的状态，当其某一位置变形时，其变形处的特性阻抗发生变化，在螺旋平行传输线的一端口加脉冲信号或加正弦信号均可测出变形量的大小。

主权项

一种螺旋平行传输线式的变形线分布测量传感器，在一根实心的圆截面弹性橡塑线(1)的外圆柱面上密绕单根或多根线圈的铜线内层线圈，再在铜线内层线圈外再裹一层与实心的圆截面弹性橡塑线(1)相同材料的中间弹性橡塑层(1′)，在中间弹性橡塑层(1′)上再绕与铜线内层线圈相同绕向、相同线间距的单根或多根线圈的铜线外层线圈，在铜线外层线圈上再裹一层与实心的圆截面弹性橡塑线(1)相同材料的外弹性橡塑层(1″)，铜线内层线圈与铜线外层线圈形成了螺旋平行传输线，构成了螺旋平行传输线式的物体变形的线分布测量传感器；其特征在于，与传感器相匹配的测量电路装置：包括脉冲发生电路、正弦发生电路、信号放大电路和高速A/D电路、含DSP的MCU系统、显示器和键盘；其中MCU选用ARM系列的芯片，在MCU系统中含有DSP用于高速信号分析处理，即用于完成“比较TDR”或“比较FDR”的分析处理，脉冲发生电路和正弦信号发生电路将信号施加到螺旋平行传输线式传感器端线上，由MCU系统控制电子开关实现；MCU根据施加不同的信号，进行相应的“比较TDR”或“比较FDR”的分析，二极管实现发出信号与反射信号的隔离，信号放大电路是一个高频放大电路；MCU系统的分析结果在显示器显示，或发送到上位计算机，在上位计算机的显示屏上显示反射波形测量曲线，在野外现场监测时用信号远程发射电路，将监测结果利用无线蜂窝移动通讯公网，通过GSM或CDMA或GPRS的形式发送到远方。