振弦式土压力计公路矿山安全监测

振弦土压力计用于长期测量土坝、防波堤、护岸、码头岸壁、高层建筑、管道基础、墩、挡土的压力应力，是了解土壤对土壤结构压力应力变化的有效监测设备。埋点的温度也可以同时测量。热敏电阻也可以作为温度测量元件。

土壤压力计是一种有效的监测设备，了解被测结构内土壤压力的变化，可同时测量埋地点的温度，适用于长期测量土坝、堤坝、边坡、路基等结构内土壤的压力应力；当被测结构内土壤应力发生变化时，土壤压力计感应板同时感受应力的变化，感应板变形，变形变成振动弦应力，从而改变振动弦的振动频率，电磁线圈振动弦并测量其振动频率。频率信号通过电缆传输到读数装置，可以测量被测结构的压应力值；埋点的温度值可以同时测量。

优势
一体化二次感应设计，充分考虑压力盒体与土体的匹配及边界应力条件的影响， 精确测量可以实现。

应用领域
水电安全监测，铁路安全监测，公路安全监测，矿山安全监测，国防安全监测，建筑安全监测。

基本概念
振弦传感器：（vibrating wire sensor）它是一种谐振传感器，以拉紧的金属钢弦作为敏感元件。当确定弦的长度时，其固有振动频率的变化可以表示钢弦的张力。根据这一特性原理，可以通过一定的物理(机械)结构进行测量 物理量传感器（如应变传感器、压力传感器、位移传感器等），通过测量频率值的变化计算被测物理量 的改变量。

振弦传感器采集读数模块：指根据振弦传感器的特点设计的传感器激励读数模块。振弦具有集成度高、功能模块化、数字接口等一系列特点 传感器的激励、信号检测、数据处理、质量评估等特殊针对性功能 通过数字接口实现数据交互，转换温度物理量模数。振弦传感器读数模块 它是振弦传感器与数字化、信息化之间的核心转换单元。

激励：又称激振，是获取振弦传感器频率数据的必要过程，仅当传感器收集时 只有当振弦传感器产生自振时，才能产生自振 此外，只有通过计算，读数电路才能检测和读取振弦传感器的自振信号 振动频率值。振弦传感器的激励信号(能使传感器产生自振的外部信号)一般分为 多组连续低压脉冲信号分为高压短促脉冲和特定频率。

高压脉冲激励:高压(1000)~200V）向振弦传感器线圈发送短促脉冲 振弦传感器产生自振的过程或方法。

低压扫频激励：使用与传感器自振频率相传感器自振频率相同（接近）的频率 的低压（3~10V）脉冲信号是传感器自振的过程或方法。

振弦传感器返回信号：当传感器自振时，钢弦自振切割传感器线圈 随钢弦振动而变化的正弦电信号称为振弦传感器返回信号。

采样值:或称为单个样本 为了提高正弦波频率值的测量精度，需要采集多组正弦信号进行综合计算。由于传感器 返回的正弦信号由强变弱逐渐消失，信号本身非常弱，不同厂家的振弦传感器 返回信号的强度和长度不同，因此振弦模块在数据采集过程中采用部分抽样法获取 综合计算采样数据，每个采集到的正弦波称为样本或 采样值。

标准差：（Standard Deviation），中文环境又称均方差，是各单位的总体标准值 (采样值)平方根与算术平均值的差异。标准差能反映数据集的离 散度(两组数据平均相同，标准差不一定相同)。标准差较大，代表大多数 分数值与平均值差异较大；标准差较小，表示这些值接近平均值， 质量较高。

ADC：（Analog-to-Digital Converter）模拟-数字转换器。指连续变化的模拟 将信号转换为离散数字信号的装置。

VREF：（Voltage reference）指电路中的负载、功率供应、温度漂移 无关紧要，能始终保持恒定的电压。参考电压可用于电源供应系统的稳压器， 模拟数字转换器和数字模拟转换器，以及许多其他测量和控制系统。

GPIO：（General Purpose Input Output）通用输入/输出(接口)或总线扩展器， 一般来说，一些引脚可以通过它们输出高低电平或读取引脚电平 平状态。