基于线阵CCD的桥梁挠度传感器研究与实现.pdf

分类号:U49
10710-2009124054


硕士学位论文


D 的桥梁挠度传感器研究与实现

杜梦红



导师姓名职称宋宏勋副教授
申请学位级别硕士学科专业名称交通信息工程及控制
论文提交日期 2012 年 5 月 31 日论文答辩日期 2012 年 6 月 9 日
学位授予单位长安大学
Research and Implementation on Bridge Deflection
Sensor Based on D




A Dissertation Submitted for the Degree of Master






Candidate:Du Menghong

Supervisor:Associate prof. Song Hongxun








Chang’an University, Xi’an, China
摘要

桥梁作为国民经济社会发展以及国防建设的重要交通基础设施,确保桥梁建设质量
及运营安全意义重大,对桥梁进行定期的安全检测非常必要。桥梁挠度是桥梁安全性评
价的一项重要指标,桥梁挠度的检测是桥梁安全检测的重要组成部分。因此,研究桥梁
挠度的检测技术和研制开发桥梁挠度仪器设备具有重要意义和应用价值。
本文详细介绍了目前国内外桥梁挠度检测技术的现状,分析了现有桥梁挠度检测方
法存在不足。以激光位移传感技术为基础,设计、D 的桥梁挠度传
感器。该传感器实现了实时动态高精度检测。本文所进行的研究开发工作主要包括以下
四个部分:
。在整体结构设计中应用点激光检测原理,研
D 的驱动、前端信号处理、主控电路与缓存电路、数据的传输等问题。
。硬件电路包括:电源模块、D 驱动
电路模块、信号放大和滤波模块、DSP 算法模块和数据通信模块。并编写了相应程序。
上的激光光斑位置特性。研究了重心算法的工作
原理、推导了重心算法公式,并分别用重心算法和二值化法对常见的几种波形进行了分
析;通过光斑分析实验,D 光斑的位置检测精度。
4. 进行了桥梁挠度传感器的实验,对采集到的桥梁挠度数据信息进行了误差分析。
D 桥梁挠度传感器的检测精度能满足桥梁安全检测的需要。

关键词:桥梁挠度,激光位移传感器,D,DSP,重心算法


I
Abstract

The bridge is the important transportation infrastructure of national economic, social
development and national defense construction. It is of great significance to ensure the bridge
construction quality and operation safety. So it is very necessary to regular safe inspection of
the bridge. Bridge deflection is an important indicator of bridge safety evaluation. The
detection of deflection is an important part of bridge safety detection. Therefore, it is
important to make the research of the bridge deflection and the development of the
equipment.
In the paper, a detailed analysis of home and abroad bridge deflection detection
technology is described, and the shortage of the existing bridge deflection test method. The
D bridge deflection sensor has been designed and developed with the laser
displacement technology. The sensor has realized the real