文摘

结构健康监测(SHM)大型和复杂的基础设施以及实验室检测的新结构和材料度假村应变仪测量检查机械应力。无线测量应变仪的响应是可取的,在许多实际应用,以避免布线的成本和难度,尤其是在大型结构需要多个传感器和在测量复杂对象点难以访问。摘要无线应变仪是一个RFID标签之间的混合和通常的薄膜电阻应变仪试验。无线传感器网络的安装和维护问题克服允许高水平的测量精度,与有线的应变传感器,结合测量距离。大量的测量已经完成使用参考样本和数据以验证传感器和开发一个校准过程,使传感器适合大量的土建工程中不同的应用程序。

1。介绍

大而复杂的结构监测基础设施需要使用一些特定的传感器分布在大面积或卷组成一个独立或相互关联的传感器节点组成的监控系统就像一个聪明的皮肤。因为监控系统的复杂性,一些情报应简单的管理系统和大量的测量数据的处理。特别是,传感器节点之间的通信和管理单位收集和存储信息从传感器分布在结构是一个关键问题,最好是与无线系统解决方案。事实上,无线传感器允许快速和容易的安装甚至在点很难访问他们的成本是低于有线系统。

无线传感器网络(网络)是结构健康监测的最喜欢的候选人(SHM)的大型结构。作为一个交叉学科组成的传感器、通信和无线技术,网络最初是应用于军事,然后扩展到环境监测、农业、医疗、和土木工程(1- - - - - -13]。各种类型的传感器已经发展在过去的几十年(如应变计和光纤传感器)虽然单孔位微吹气扰动技术正成为重要的在一个广泛的技术领域,大部分时间结合结构使用特殊复合材料和高性能材料(14]。实际上,它越来越理解为单孔位微吹气扰动系统可以提高结构的安全性和可靠性自动监控的条件或检测临界破损。在[9),作者状态,与传统的有线传感器网络相比,无线系统对单孔位微吹气扰动具有众多优势更好的灵活性,软件或硬件可扩展性,成本效益和容错。有趣的应用无线传感器在航空航天、土木和环境工程讨论了(15- - - - - -18)比较实际需要对空间需求和成本增量与传统的连接技术。在[19),一个偶极子antenna-based无线传感器复合转子叶片的损伤诊断研究。在[20.),网络的使用已经作为一个有用的工具甚至在森林火灾监测,允许实时采集、评估和分析的环境信息,包括温度、湿度、声音、振动、烟雾以及建筑和森林的照片。一些先进的研究、开发和实现的智能传感器网络和民用基础设施提出了健康监测系统(21,22]。特别是网络及其集成系统的研究和实现近海平台结构、水利工程结构、大跨度桥梁、和大空间结构已报告。其他研究无线传感技术应用于单孔位微吹气扰动对建筑和土木工程结构中讨论(23]。

在整个过去十年中,实现无线发射器继续结构损伤监测成为一种很有前途的研究领域是经常与新专利发明和设备有关。在[24],作者提出一个新的方法操作提供近实时的监测系统结构状态评估极端事件和长期恶化的信息,使用MEMS-type加速计。这个拟议的结构监测系统包括模块化、电池数据采集装置结构信息传输到中央数据收集和分析设备通过无线数据链路。数据采集设备包括机械振动传感器,数据采集电路,无线发射机,电池。自然灾害或极端事件后进行复杂的分析,作者认为,强大的计算机可能与中央界面上的设备。

虽然近年来网络都进行了广泛的调查,许多现实的挑战仍要面对使用这种技术对于许多SHM应用,包括公民和机械基础设施(25]。事实上,WSN操作多个几十年必须保持与维护成本低足以证明其集成到一个给定的结构维护策略。这些技术壁垒包括确保可靠的传感器节点能源,降低安装和维护成本,自动化数据收集和分析的基础上获得的。

作为一个可能的解决方案来克服前面提到的挑战,在26]讨论了传感器节点的使用,收集测量数据结构完全被动的方式没有任何电力。在[27),与温度补偿测量无线传感器网络技术的长期结构健康监测建筑物和基础设施。简要总结和比较相关的好处和缺点主动和被动无线传感器给出了(28一起)表示一个被动的无线结构健康监测传感器由一个灵活的平面偶极天线。事实上,据了解,无屑的无源无线传感器可以实时结构信息SHM没有空间和电池在恶劣环境条件约束(10- - - - - -13]。无屑的无源无线应变和损伤检测传感器提出了基于频率选择表面(29日]。

在本文中,一种新型的机械应力检测的传感器节点获得的杂交RFID(无线射频识别)标签,利用电阻应变仪。

semipassive无线应变传感器标签,它使用一个压敏电阻薄膜应变仪(如有线传感器),但它可以被动地审问一个RFID标签。像一个RFID系统,有一个审讯单元(即。,a commercial RFID reader) that radiates an electromagnetic wave that impinges on the antenna of the sensor tag waking it up. The strain gauge varies its resistance in accordance with the applied strain and drives an oscillating circuit that modulates the electromagnetic wave backscattered by the sensor tag antenna. The modulating frequency is dependent on the applied strain and can be easily measured by means of a spectrum analyzer or a frequency meter once the modulated backscattered wave is received back by the interrogation unit.

的原型提出传感器标签使用电池电源的振荡电路保持关闭的时间除了短时间间隔测量审讯。出于这个原因,电池的寿命很长。的详细描述传感器标签报告(30.),在材料和方法。

因为每个传感器标签自治和独立于其他附近部署传感器,由此产生的网络中央单位星型拓扑结构简单,是一种射频识别阅读器,质问一个接一个的所有部署传感器标签。在本文中,该传感器标签的应用现实案件土木和机械工程领域。评估传感器标签是演示了通过测量不同材料的杨氏模量,通过比较使用有线系统校准结果。新的传感器的校准程序标签了,和一个详细的测量活动使用多种仪器标本也报道。

在这项研究中,我们评估了可能把测量信息从传感器标签到中央单位类似避免传感器的模拟到数字的转换标记水平但执行层面的中央单位。我们传送测量数据类比推理背散射调频连续信号,可品尝到接收单位使用适当的设备高数据速率非常快的现象很容易被探测到,精度高,使用廉价的传感器标签。这一新的传感器标签的可行性研究;测量运动显示了其有效性和证明了这种新的传感器标签的优势特别是在测量振动和动态现象。系统的管理结果是简单的,因为它不受限制的数据速率,由于应变信息传播在类比信号。

2。材料和方法

整个单孔位微吹气扰动系统由一个询问单位(即。,a reader) placed in a convenient position (e.g., near the ground in Figure1)和几个传感器标签部署在要监视的结构(例如,在职位很难访问)。标签是固定在结构;他们是为了保持手术多年,而审讯单元的目的是成为便携式和放置在测量位置只在需要的时候(很明显,它也可以用于永久性监测结构)。所有传感器标签是静止(即。,inactive) for all the time except for the short time interval when interrogated. During interrogation, they measure the strain affecting the portion of the structure where each of them is stuck on and send back to the interrogation unit a signal encoding the strain measured value. The optimal operation of the system is achieved when the interrogation unit has a line of sight with each sensor tag, but the system is able to work even in nonline of sight conditions. As sketched in Figure1,审讯单元和传感器之间的距离标记可以数米。像在物流的应用程序中,标签的数量可以由一个审讯单位很大(比如,一个商业读者可以询问一些标记每秒),但这个数字可以在协议更大或更小的重复时间审问。在静态的情况下(即对象。,the change of the status of the monitored structure is slow compared to the measurement time), the interrogation rate can be low (the number of tags interrogated in the time unit is not an issue), and as a consequence, the number of tags that can be handled by an interrogation unit is limited only by the maximum interrogation distance, i.e., the distance over which the tag is not getting enough power to be woken up.

发达的传感器包括三个主要与电路有关的块:一个RFID块,供应块和感应块如图2(一个)。

射频识别块由天线、商业射频识别芯片(即。、NXP GMiL +)和pin二极管喂养网络。天线是在868 MHz dipole-like天线操作;pin二极管连接到天线终端通过网络,它是用来调节背散射信号(开关)。RFID芯片,由外部电池,允许读/写的距离传感器标签30 m(名义),并允许远程控制的电压电平逻辑销通过适当的配置字写在它的记忆。这个电压水平用于开关供应和感应块。

感应块本质上是一个resistance-to-frequency变换器电路的输出是一个平方波信号,用于驱动pin二极管连接到天线终端。根据平方波信号,输入阻抗之间的pin二极管开关两个值(低和高阻抗)执行一个调幅的背散射的电磁波天线(图2(一个))。自平方波信号的频率成正比的应变计,背散射信号,平方波振幅调制的信号,携带的信息关于应变应变仪测量。

resistance-to-frequency转换器的细节图所示2 (b)。它是由一个完整的惠斯通电桥应变计电路(即。,four piezoresistive thin-film strain gauges like in a wired sensor) and an operational amplifier that amplifies the small voltage changes across the bridge.

实际上,惠斯通电桥电路是一个著名的四个电阻组成的武器与抗性 , , ,和和励磁电压, ,应用过桥。输出电压是零,当 和桥据说是平衡的。桥的阻力在任何部门任何变化将导致非零的输出电压。

一个可能的配置是所谓的quarter-bridge应变测量。它有一个应变计在一只胳膊的桥(主动臂),例如, ,这是唯一的桥电阻的变化。 ,在哪里是不重读的电阻应变计(或标称电阻),模型的应变变化由于应用应变电阻 。

它是 ,在哪里是衡量因素,即。,the sensitivity of the strain gauge to strain which for metallic strain gauges is typically around 2.

如果我们假设 和 ,输出电压是

在实践中,很少考虑到应变测量涉及数量大于几millistrain,输出电压(方程(1)不能超过几四舍五入的励磁电压。由于这些原因,有线系统采取的输出电压信号的放大到一定浓度,就可以方便地处理指示或记录。提出了无线系统,相反,resistance-to-frequency技术的使用是为了编纂应变测量为调制频率,同时保留惠斯通电桥的灵敏度高。更深入的描述resistance-to-frequency转换器提供了(30.]。

由于电阻不平衡电压变化是集成,和它的极性是反馈给桥作为偏置电压维持振荡。振荡频率的变化完全线性的拉伸应变仪。这个电路的输出驱动器的pin二极管电路调制背散射信号。

询问单元由一个商业RFID阅读器(同样用于物流)和频谱分析仪连接天线和个人电脑(图3);另外,我们使用一个通用的软件无线电外围(2920年国家仪器倪USRP)特别适合于动态测量。开始测量,审讯单元发送,通过射频识别阅读器,一个电磁波传递能量唤醒标签和一个查询命令来提高标签来显示自己。唤醒标签调节天线的电磁波散射回来的一个随机数字代码揭示他们沟通做好准备。然后,RFID阅读器执行库存的所有反应标签识别自己发回ID。一旦完成,库存审讯单位开始测量的应变状态清点标签。

测量过程是重复相同的每一个反应标签和包括三个步骤。在第一步中,审讯单位打开一个特定会话的读/写th回应标记识别通过其ID和使标签(用适当的写作的配置字位于内存标签)切换在供应电路块供应能量感应块。之后,在第二步中,审讯单位发送一个连续波(CW)信号,并等待信号反散射的标签提供应变状态信息。事实上,其电阻应变仪不同按照应用应变和驱动一个振荡电路(内部的感应块),调节标签天线的电磁波背散射。调制频率是线性依赖于应用应变,所以背散射信号不同的频率调制按照应变状态。一旦调制背散射信号接收的审讯,调制频率很容易测量的频谱分析仪和检索的应变状态。一旦完成应变测量,审讯单位变成了第三步。新读/写会议是开放禁用(通过编写相应的内存位置标记的)供应电路块,因此,感应块是关掉。背散射信号的调制,并连续波信号到达询问单位关闭通信与标签和开始询问另一个清点标签重复上述三个步骤。因此,传感电路保持关闭所有的时间除了短时间间隔测量审讯期间(第二步)。

3所示。设置的实验测试

评估的有效性提出了传感器标签,测量已经完成的活动。这个实验活动的任务是校准的传感器和无线测量数据的比较与整合方法基于有线传感器实现。特定的测试一直也表现估计无线传感器的最大审讯距离。实验室的房间内,几大障碍使这个环境吵闹,传感器标签被证明允许一个审讯甚至超过20米的距离。

证明的有效性提出了新的无线应变测量技术,三种材料的弹性性质研究了使用无线传感器标签代替有线应变仪。特别是,本节中描述的实验过程指的是黄铜的弹性模量评估,铝、钢样品,分别。这些估计是第一次执行依照共同的应变仪连接技术。随后,这三种材料的弹性模量的估计一直重复的基础上无线应变测量。结果与讨论中讨论的两个过程,与实验结果的比较。

实验测试进行按照有线应变测量技术,以及那些关于新方法都进行操作特定的设备。特别是,实验仪器包括手动补偿器(使用惠斯通电桥的原理)和垂直金属框架(图4),主要由一个刚性钢结构建造一个实验室测试和站在垂直面和设计应用部队10 kN张力控制。特别是,手动驱动轮安装在顶部的测试框架。方向盘控制杠杆机制,介绍了一个变量张力标本导致其扩展。负载单元安装在系列的标本(和电连接到补偿器)允许的测量张力拉伸试验中应用。

操作刚才提到的设备在一个适当的方式,弹性模量(杨氏模量)、剪切模量 ,和/或泊松比任何可以评估弹性材料。到目前为止,只有标本之前的材料检测与应变仪连接被认为是测试。

三种不同的固体黄铜制成的金属件,铝,钢,分别选择和加工获得的相同的标本。每一对情侣的两个样本被认为是均匀和意义明确的表示相同的材料。进行拉伸测试,标本必须曾和检测。一旦加工,标本从狗的骨骼形状特征,用两只手不停地大确保标本试验装置和最喜欢的常规应变沿中央扩散,圆柱部分的标本(茎)当施加拉力。的圆柱部分标本措施直径8毫米和100毫米的长度(图5)。

在应用拉力测试,测量和控制的测压元件安装在系列标本和电连接到补偿器。负载细胞的特点是20 kN的最大负载能力,最多4000 mV / V的输出信号,和一个比例因子 。

数量和负载的大小增加拉伸试验中应用已设置依照不同的长处和刚度的各种金属标本。特别是,负载增量有限的范围内 (相当于信号变化: )已多次重复向上和向下,分别。一个完整的负载包含许多步骤序列向上最大负荷值和同等数量的负荷下行衰减到零负荷值,为了获得一个闭环。最大外加负载已经提前固定并保持足够低,以避免标本收益率:大约一半的产量在到达阈值为最大应力。

根据弹性理论,拉伸压力导致标本同时加载被应用。在实验中,发现了拉伸菌株通过几个应变仪和测量之前安装在标本和电连接到补偿器。特别是,每个标本被装备有两个单独的网格应变仪粘标本的另一侧,网格与试件的纵轴。常见的应变仪3/120LY4x类型、特点 和一个比例因子 ,被采用。

应变仪用于每个测试的数量从2到4根据一半或整个桥配置,分别。多个仪表安装在同一标本的原因首先来自于不受欢迎的可能性,应用张力可以反常地对理想的纵向轴线的标本。事实上,应用负载代理与休闲怪癖引入不受欢迎的弯曲行为,这样一个不均匀应变分布在试样的横向部分可能的结果。平均信号计算从应变仪安装在两端相同的标本可以弥补这个不良影响和理想的占,均匀拉伸应变要考虑张拉标本。另一方面,当武器的惠斯通电桥已经活跃,桥的敏感性增加。此外,由于在测试期间可能的温度变化,第二个信号补偿的必要性上升。出于这个原因,信号从仪表安装在加载标本结合这些记录,与此同时,从仪表安装在第二个相同的标本保存卸载。在本研究工作中,机械和热补偿应变测量的执行,记录信号在整个桥接配置指标。

4所示。结果与讨论

这三种材料的弹性模量已经决定通过拉伸测试连接方法首先按照执行,然后使用无线应变仪。

4.1。实验数据的连接方法

实验曲线获得单独对黄铜试样进行拉伸测试,铝标本,钢试样,分别在图的图形已报告6。外加应力的值已报告在纵轴上,测量压力吗在水平。

意料中的,实验数据清楚地证明了弹性行为的标本。根据胡克定律( ),弹性模量的估计每个不同的材料然后获得作为一个斜坡(角系数)的线性回归建立在实验数据。每个实验曲线的升序和降序分支机构被认为是在这些计算。事实上,值得注意的是,一条曲线实际上由一个非常狭窄的循环升序和降序的分支,分别,不互相重叠。这一事实(无用)通常认为取决于滞后现象(不可避免的)发生在装卸循环。在我们的研究中,确保循环幅度保持总是可以忽略不计,不影响测试的可重复性。这就解释了为什么循环从曲线绘制在图不清晰可见6。

另一方面,线性回归建立在实验数据发现非常准确和特征值几乎等于1。在这个实验工作,测量三个重复的平均值在每个金属标本被假设为弹性模量的参考价值认为物质。单一的实验结果和值在表已报告1。

4.2。实验数据的无线方法:静态测量

证明无线传感器标签是一个可靠的测量工具,弹性模量评估以前的基础上进行的连接方法尝试无线模式。和之前一样,拉伸载荷(应力)继续被测量通过相同的负载细胞和补偿器。

数据绘制在图7显示拉伸试验的结果对黄铜标本并记录执行按照新的无线方法。外加应力的值已报告在纵轴上,记录桥频率变化对水平。保持一致在实验过程中,应力增量和加载序列一直重复在以往测试弹性模量进行了估算参考黄铜的标本按照连接方法。

实验数据图7强调应用中存在的关系(即负载增量和频率变化。背散射信号的调制频率)审讯的测量单位。实际上,线性回归建立在实验数据被发现非常令人满意,确定系数接近单位( )。另一方面,考虑到实验数据的更多细节,它还指出,实验曲线由一个非常狭窄的循环(如有线测量应变测量)升序和降序的分支机构倾向于一个独特的单调曲线完全拟合二阶多项式回归( )(图7)。这也证实了对于不同的材料。

的弱非线性实验曲线,值得注意的是,这主要取决于硬件参数的实际值,即:,the tolerances of the electronic components (in particular, resistances and capacitances) that make the response of the sensor tag not perfectly linear as explained in [30.]。幸运的是,非线性的水平可以通过一个精确的选择小的电子元件,这样产生的非线性可以忽略的所示线性回归计算值绘制在图7,接近单位。

另一方面,观察4曲线的图8,独特的铝试样进行拉伸测试,它可以指出,他们彼此明显不同于实体的频率增加的结果记录在相同的应变变化产生的标本。这是因为传感器标签的频率响应的变化四个实验;特别是,频域和斜率的反应是不同的。频率响应的变化是通过不同的选择方式的电子元件的值的振荡电路30.]。因此,传感器标签可以有不同的频率响应,并且每个响应的特点是不同的参考频率值(即。,the frequency in unstressed condition). For these reasons, the four series of measurements shown in Figure8已运行到不同的领域,有不同的斜坡。

线性回归绘制在图8具有不同斜坡吗 并清楚地说明最高桥频率变化时当使用传感器标签以初始频率最低 (红场点曲线)。因此,传感器标签具有较高的初始频率结果越来越少敏感到相同的应力(应变)增量应用于标本。

4.3。校准

根据连接的方法,一个独特的、直接比例之间存在应变变化,测量电阻变化,和随之而来的电流变化的惠斯通电桥补偿器。同样,传感器标签给背散射信号的调制频率的改变按照真正的应变增量发生在计,但这取决于参考频率在没有压力的情况下,它遭受可能的非线性。为了研究这些特征传感器的标签,一个大型活动的新抗拉测试进行了最初的频率变量在一个广泛的价值。在[解释30.),这是可能的操作一个合适的调优的电阻电路。拉伸测试扩展到标本制成的钢,铜,铝,寻找该方法的验证。已经完成,如图7线性回归的计算是基于实验数据和角系数 这些回归被视为一个明显的弹性模量的测试标本的价值。这些计算的结果,对大量的不同价值观和扩展到所有的材料,已报告在图9。这一比率 在表观弹性模量的计算值和年轻的弹性模量的参考价值(之前确定各种材料使用连线方法)一直在策划对考虑初始频率 。特别是,一个独特的线性关系一直强调实验之一价值观和的,独立于被认为是材料。这种关系也可以写成 这样的变量代表真正的应变增量之间的比率来衡量( )和测量频率变化 。这一比率取决于考虑频率 。然后,线性回归计算图9提供校准法测量频率的变化转化为实际的应变变化经历了标本。

如果实验的非线性曲线是考虑,每一个步骤一个拉伸试验、应力增量 因此,单一的真实应变增量 可能直接关系到记者频率变化 。这使得计算几个当地的表观弹性模量的值,指定割线值 这取决于实际的频率在这一步 。因此,一个新的定义的比率(方程(2)可以得到的值的地方的,突出的持续依赖比率 从目前的值的初始值 。在这些方面,比可以被视为一个持续函数实际桥梁的频率按照以下表达式:

方程(3)强调了现有衡量真正的应变增量之间的关系和频率变化以它的地方。这一比率这两个变量之间是模仿一个连续函数的瞬时频率而应变增量(顺向频率变化)。

的一块 计算每个拉伸试验如图10。

特别是,实验vs。从拉伸曲线记录测试第一次被视为单个步骤序列 ,的应力增量可以转化为真正的应变变化符合胡克定律 为每个特定的材料。随后,比的值 在计算实际应变变化和相关的频率变化记录的步骤计算和绘制的瞬时桥频率值考虑到每个考虑步骤的开始 。

数据在图10指整个堆实验值获得拉伸测试执行在所有金属试样的三个不同的夫妇。这些数据清楚地表明真正的应变增量和记者频率变化是严格相关。特别是,几个回归法计算了实验数据,包括一个指数形式,一个二阶多项式,和一个线性方程,分别。前两个回归法律显示符合实验数据没有明显优于线性回归,后者的特点值非常接近团结。

假设 作为一个持续的函数 ,微分 可以被认为是和真正的应变变化依照下面的积分计算表达式:

如果线性回归法 (显示在图10)被替换在方程(4),应变增量发生在计,测量频率变化值价值仅仅是计算的

同样,值得注意的是,方程(5)是独立于物质的标本。而且,方程的有效性(5)延伸到一个非常广泛的频率值(从几赫兹到60 kHz)。另一方面,测量传感器标签有执行较低的初始频率的结果相比,有更高的初始频率更加敏感。事实上,在前一种情况中,比率 小于团结。在这种情况下,1赫兹的频率变化对应于一个低于应变变化 ,代表一个伟大的改进对应变测量与传统工艺执行。事实上,电流的变化指标通常发现这样一个决议,只有有限精度的几个可能对应,这代表一个限制与连接仪表测量压力的传统方法。相比之下,提出的新方法可以提高应变测量分辨率甚至以下 如果设置了初始频率低于10 kHz。

4.4。实验数据的无线方法:动态测量

钢悬臂长约25厘米一端固定到钢楼梯的结构如图11以便振动后其自由端初始位移。悬臂与拟议中的传感器,检测背散射信号的调制频率动态变化根据振动运动。事实上,应变仪交替扩展和压缩协议与梁的固有频率而背散射信号改变调制频率的扩展和压缩应变仪。模拟调制信号从传感器接收回来,取样,记录下一个通用软件无线电外围(国家仪器倪USRP 2920)。后续解调和过滤许可证确定的振动频率和阻尼振动。图12显示接收到的信号的调制频率对时间的反复弯曲(脉冲负载)的自由端悬臂时间间隔约5秒。每次弯曲后,很快就被允许的负载悬臂梁自由振动。图12显示了四个反应重复加载下的悬臂和自由振动。图13显示了一个扩大第三反应。直到大约13.8年代悬臂是静态的,硬件和数字噪声小涟漪的担忧。从13.8到14.1年代,调制频率的增加逐步加载的悬臂梁的自由端。14.1秒后,负载快速删除和悬臂梁在自由振动;调制频率变得振荡,因为它遵循交替的扩展和压缩应变粘的悬臂。振荡的频率对应于悬臂梁的固有频率,如图14信号的频谱图13。连续的组件,如图14,取决于信号的部分对应的静态条件悬臂,峰值为33.14赫兹悬臂梁的自振频率,和小峰在50 Hz硬件噪音(从供应网络)。由于阻尼振动,图的振荡13(即。,the modulation frequency) decreases along the time. The response of the sensor has been compared to that measured by a laser detector (also shown in Figure12(如图)获得优秀的协议15)。

5。结论

提出了一种测量压力的新方法。它包括在一个基于无线技术的传统应变仪和集成到电子电路与一个RFID标签。而传统应变测量通常是由阅读当前变化发生在电路的电阻应变计的变化,提出新方法,询问天线是用来检测电磁信号的调制频率,按照不同应变测量。

进行了拉伸测试金属不同的材料制作的标本,包括钢铁、铜和铝。这种新方法的可行性证明确定一个独特的清晰的应变值和测量频率变化之间的关系。

标签传感器可以测量动态现象评估几十赫兹的实验振动。振动的检测频率不是采样率的限制,因为在中央执行抽样单位(不是在标签传感器),可以配备合适的采样装置。测量振荡现象的限制是由应变计的带宽KHz的顺序,而电子元件要大得多的带宽MHz的顺序。所以,标签传感器可以测量振动几千赫。

提出了测量系统的校准,表明它仍然是大范围的有效工作频率和大应变的间隔。与传统的应变测量过程相比,提出的准确性高新技术已经被证明是潜在的。提出了无线方法的有效性证明的最大询问距离20米在实验室房间和户外,使这个新应变测量技术适用于结构监测。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本文是民间部门的支持下,建筑和环境工程的意大利某戴尔拉奎拉和工业与信息工程系,拉奎拉大学的经济学通过Giovanni Gronchi 18日,67100年,意大利拉奎拉。