锚杆加固技术广泛应用于各类建设工程中。锚杆锚固体系是否达到了工程设计要求,起到了预期的加固作用,是关系到生命财产安全的大问题。所以,锚杆锚固质量的检测工作在锚杆锚固工程中具有十分重要的地位和作用。锚杆锚固质量检测仪是一种无损检测仪器。传统的质量检测仪大多体积大,功耗高,需要两人才能完成检测工作。本文提出了一种新型锚杆锚固质量检测仪的设计方案,该方案将仪器分为两部分,其中一部分为实现检测的数据采集系统;另一部分为采用手机或笔记本电脑承担的上位机;通过蓝牙方式将数据采集系统与上位机连接,实现锚杆锚固的质量检测。该仪器具有体积小、方便携带、功耗低、成本低廉、可由一人完成检测等优点。对于仪器的设计,首先选择了电压式加速度传感器作为锚杆锚固质量检测仪的震动传感器,该传感器是电荷-加速度传感器。对此,采用TI公司的CMOS运算放大器OPA350设计了低噪声电荷放大器。为了适应复杂的检测环境,加设了程控增益放大器,增益调节范围设计为33dB～66dB。考虑到模数转换器的量程,进一步采用THS4521设计了驱动放大器,可以确保信号输出电压达到模数转换器的量程-4.4V～+4.4V。仪器的数据采集模块采用模数转换器ADS1606完成,选用基于ARM内核的控制器STM32F407作为采集控制。ADS1606的时钟由STM32F407的定时器TIM4产生,ADS1606的数据输出与STM32F407的FSMC连接。为了减少数据采集过程中数据读取的CPU时间,数据读取采用了中断与DMA相结合的方式。数据采集系统与上位机的连接采用蓝牙方式,蓝牙模块采用CC2564,该模块支持SPP规范,可以与不同类型的上位机连接。同时设计了一套数据传输协议来确保数据的可靠传输。为了检测锚杆锚固质量检测仪的性能,对仪器进行了一系列性能检测,包括仪器的频率特性、噪声特性、稳定性等性能指标,测试结果表明仪器的系统噪声小于50uV,3dB带宽约为90Hz～90kHz,达到了设计的水平。进一步在实验室对实验模型进行了检测试验,测试结果与实际情况吻合良好。