一、核心結(jié)構(gòu)與功能組件

135#0538#5101傳感器單元
負責將錨索的機械拉力轉(zhuǎn)化為電信號或其他可測量信號，常見類型包括 應變式傳感器 和 振弦式傳感器。

1. 信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊
   對傳感器輸出的微弱信號進行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D 轉(zhuǎn)換）等處理，使其便于顯示或傳輸。

2. 顯示與存儲單元
   實時顯示錨索拉力值，部分設備支持數(shù)據(jù)存儲和歷史查詢。

3. 通信接口
   可連接至煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸與預警。

二、工作原理（分類型說明）

1. 應變式錨索測力計

• 傳感器結(jié)構(gòu)：
  傳感器內(nèi)部安裝有 電阻應變片（由金屬箔或半導體材料制成），應變片粘貼在彈性體（如鋼制圓筒）表面。

• 受力過程：
  當錨索受力時，彈性體發(fā)生微小形變（拉伸或壓縮），帶動應變片同步變形。

• 信號轉(zhuǎn)換：

• 應變片的電阻值隨形變發(fā)生變化（伸長時電阻增大，壓縮時電阻減?。?。

• 應變片接入 惠斯通電橋電路，電阻變化導致電橋失衡，輸出與拉力成正比的電壓信號（通常為毫伏級）。

• 數(shù)據(jù)處理：
  電壓信號經(jīng)放大、濾波后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再由微處理器計算出具體拉力值并顯示。

2. 振弦式錨索測力計

• 傳感器結(jié)構(gòu)：
  傳感器內(nèi)包含一根 鋼弦（或金屬絲），兩端固定在彈性體上，旁邊設有 電磁激勵線圈 和 拾振線圈。

• 受力過程：
  錨索拉力通過彈性體傳遞給鋼弦，使鋼弦張力發(fā)生變化。

• 信號轉(zhuǎn)換：

• 電磁激勵線圈向鋼弦發(fā)射脈沖，激發(fā)鋼弦振動。

• 鋼弦的振動頻率與其張力成正比（張力越大，頻率越高），拾振線圈檢測振動頻率并輸出信號。

三、關鍵技術特點

1. 高精度與穩(wěn)定性

• 應變式傳感器需通過溫度補償電路消除環(huán)境溫度對電阻的影響；

• 振弦式傳感器因頻率信號抗干擾能力強，適合煤礦潮濕、振動大的環(huán)境。

2. 防爆設計
   煤礦專用設備需符合 防爆標準（如 Ex 認證），傳感器和電路采用本安型設計，避免電火花引發(fā)瓦斯爆炸。

3. 長期監(jiān)測能力
   部分設備支持自動定時采集數(shù)據(jù)，可用于分析錨索受力的長期變化趨勢，預判支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

四、應用場景與作用

• 實時監(jiān)測：安裝在錨索尾部，實時顯示單根錨索的受力狀態(tài)，判斷是否過載或松弛。

• 安全預警：當拉力超過設定閾值時，設備自動報警，提示工作人員及時調(diào)整支護參數(shù)。

• 數(shù)據(jù)分析：為巷道支護設計提供數(shù)據(jù)支撐，優(yōu)化錨索布置密度和預緊力參數(shù)。

五、總結(jié)