电阻测长法在锚杆质量检测中的应用

2012-04-17 16:01:23来源: 单片机与嵌入式系统应用

引 言
    锚杆支护从最初引进国内到现在,已在地下结构工程中得到了广泛的应用;特别是在较软弱、破碎的岩体中,它具有其他支护方式无可比拟的优越性。但锚固属于隐蔽工程,在施工过程中的管理和监督较为困难,锚固系统稳定性预测一旦失误,往往给工程带来不可估量的损失,因而需要检查它是否按设计预定的方式起作用。由于锚杆在锚固后嵌入到岩层中,监督单位无法对其实际长度进行有效的检测,所以本文主要针对锚杆长度检测问题,采用电阻测长法,研究其在锚杆质量检测中的应用可行性。

1 检测原理
    本文主要是利用电阻测长法来测量锚杆的长度,通过对嵌入到锚杆中的、绕锚杆长度一周的电阻丝的电阻测量,再把电阻值转换为电阻丝的长度,从而检测出锚杆的实际长度。与工程设计要求相对比,达到检测锚杆长度质量的目的。

2 硬件电路
    本研究主要通过STC89C51RC单片机控制MAXl33芯片进行电阻的测量以及长度的转换,并将结果送至L046R4液晶显示模块显示,如图1所示。

2.1 STC89C51RC单片机
    STC89C51RC系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择。支持ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/仿真器,可通过串口(P3.O/P3.1)直接下载用户程序,8 KB程序3 s即可完成烧写。
2.2 MAXl33芯片
    MAXl33是美国MaXim公司生产的专配的μP数字万用表芯片,只需配上4位或8位,即可构成智能数字万用表、巡检仪或测试系统。采用多重积分式A/D转换器,A/D转换准确度为0.025%;时钟频率选32 768 Hz时,测量速度达20次/s。最大计数值通常取测量单极性信号时还可提高到79 999。MAXl33的D0~D3作为4位多路地址/数据总线。片内包含量程开关、蜂鸣驱动器、有源滤波器、电池低电压检测器,具有完善的数字接口,带BCD码输出,基本能实现20多种功能。电阻模式接口电路如图2所示。

2.3 L046R4
    L046R4为4位8字加提示符液晶显示模块,3~4线串行接口,可与任何单片机、接口IC接口,如图3所示。其低功耗特性:显示状态50μA(典型值),省电模式<1μA,工作电压为2.7~5.2 V,视角对比度可调,显示清晰,稳定可靠,使用编程简单。

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关键字:电阻测长法  锚杆质量检测  无损检测

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0417/article_5010.html
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