【摘 要】
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随着电子科学与技术的不断发展,地质勘探领域所使用的静力触探试验设备也变得越来越先进,在使用了微处理器、高精度传感器后,静力触探试验设备采集到的数据越来越精确详细,实验过程也越来越快捷高效,但是设备一直都是有缆通信的,随着探头深入地下,需要不断续接电缆,这导致实验设备安装较为繁琐复杂,因此设计并实现一套无缆静力触探试验设备具有一定的实践意义。本文在对低功耗蓝牙技术、FLASH存储技术研究的基础上,提
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随着电子科学与技术的不断发展,地质勘探领域所使用的静力触探试验设备也变得越来越先进,在使用了微处理器、高精度传感器后,静力触探试验设备采集到的数据越来越精确详细,实验过程也越来越快捷高效,但是设备一直都是有缆通信的,随着探头深入地下,需要不断续接电缆,这导致实验设备安装较为繁琐复杂,因此设计并实现一套无缆静力触探试验设备具有一定的实践意义。本文在对低功耗蓝牙技术、FLASH存储技术研究的基础上,提出了一套使用蓝牙进行实验数据传输的无缆静力触探系统,对系统需要实现的功能和特点进行了分析,并对系统的硬件电路、机械结构和嵌入式软件进行了研究和设计,包括压力传感器模块、数据存储模块、蓝牙模块等。系统使用STM32F103C8T6作为主控芯片,在嵌入式软件的控制下,探头在压入地下后可完全自主工作。压力传感器由金属箔式电阻应变片构成的全桥电路实现,以电桥电路输出电压发生变化的方式体现压力大小,并通过高精度仪表运算放大器AD620搭建放大电路对电桥电路的输出电压进行放大,放大后的信号由STM32F1系列单片机内置的12位高精度A/D转换器进行模数转换。系统采集的实验数据存储在大容量FLASH芯片W25Q128内,在一次勘探实验结束后,用户可使用蓝牙手机或电脑连接探头内的HC-05蓝牙模块,并接收探头内传感器采集的实验数据。为了评估所提出的无缆静力触探系统的适用性和效率,本文进行了实物的制作与现场勘探试验,实验结果表明新系统采集的实验数据和传统有缆静力触探设备采集的实验数据基本一致,且新系统采集的实验数据精度更高,用该系统采集的数据分析土层特征更加可靠、准确。
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