本课题组耗费两年时间,独立研究开发了一套测试缆索张力的便携式智能仪器。本组对索力测试仪器的测试设备、测试方法和测试理论均做了一定的修正和改进,取得了理论和实践两方面的实际成效。本人为该组两个开发人员之一,独立完成了测试方法的设计与实现,测试软件的编写,传感器匹配电路的实现;参与完成了系统功能硬件的实现和测试理论的研究。该项目于2005年12月成功通过了江苏省科技厅科技成果鉴定。测试设备方面,本仪器采用先进的32位RISC(精简指令系统)芯片ARM(具体型号:韩国三星公司出品的S3C44B0)作为微处理器。该微处理器完成对系统设备的智能化管理以及对数字信号的有效处理。目前,以单片机或DSP芯片作为处理器的智能化索力测试仪器在国内已有一些初级的实验室产品和工用产品。而基于ARM芯片的索力测试仪器却是一种全新的实验尝试。实践证明:该仪器系统具有更高的可靠性和实用性,值得业界开发和推广。此外,本组设计并实现了针对性很强的传感器匹配模块,完备的电信号处理模块以及稳定的电平供给模块。这三大模块在硬件基础方面,保证了该仪器的精确测量。其中的高清晰度液晶屏和十六个行列式键盘还保证了人机交互的友好性。所有的硬件元件被妥当的安置在一个金属硬铝机盒内(尺寸:250×190×50),满足了现场测试的要求。测试方法方面,采用了超大量点数(4096)的FFT(快速傅里叶变换)程序和较低的采样频率(50赫兹)实现较高的频率分辨率(10-2赫兹数量级)。采用前置放大器和高位(10位)模数转换器相结合的方法实现了对传感器产生的微弱信号的有效识别。并采用程控放缩和分屏显示技术对一定范围内的不同幅度、不同频率的信号进行有效显示,得到了比CAT系统的电脑显示器更优质的显示效果。最后,改进已有方法,设计了有效的主频识别法,使智能系统对所得频谱信号中的各阶主频自动识别,同时剔除低频噪声的影响。测试理论方面,改进振动法测试缆索张力的理论,采用“偶固频差法”在理论公式上消除缆索刚度的影响,提高了由主频推算索力的正确度。