1. 研究目的与意义
研究背景：
结构监测用智能无线传感网络无线传感器网络是近年来国内外研究的热点。无线传感网络是由大量依据特定的通信协议,可进行相互通信的智能无线传感节点组成的网络。这些智能传感节点包含了传感、计算和通信模块,能够互相协同自组织形成网络,并且通过特定的网络技术将采集的信息进行处理与融合后发送给用户。无线传感网络为实现结构健康监测系统提供了很好的分布式监测网络。
结构健康监测系统可以广泛应用于建筑桥梁、航空航天、船舶工业等诸多领域。从2002年起,南京航空航天大学开展了面向结构健康监测的智能无线传感网络的研究。自行研制了包括桥路供压、信号放大、数据采集、处理和无线通信模块的无线应变传感器网络节点和针对结构监测中常用的压电元件的高速无线压电传感器网络节点。2007年,美国空军启动ASMT计划,该计划研究如何将智能无线传感网络应用于飞机结构试验中。他们采用一种特殊的可电清除的粘结剂将无线传感网络节点布置在机体结构上。2008年4月,ASMT项目在F16战斗机上完成了上述系统的地面验证试验和第一次飞行颤振试验。试验表明,无线传感节点所使用的2.2～2.45GHz频段未影响其他机载电子设备,而其他机载电子设备,包括S段的同地面通信用的遥测装置也未对无线传感网络的通信和工作产生任何影响。飞行试验共进行了1.7个小时,整个监测系统进行了飞机盒段健康监测系统有效的工作。相对于传统有线的监测方式,基于WSNs的结构健康监测具有灵活性高、负重轻、成本低、搭建移动方便、维护容易等优点。因而将其应用于结构健康监测系统具有广阔的前景，也得到了国内外越来越多研究J机构的关注和重视，研究意义巨大。
2. 研究内容与预期目标
研究内容：
结构健康监测的研究是一个多学科综合交叉的前沿研究领域，内容涉及材料、测控、力学、机械、信息通信等多个科学研究领域，围绕该技术至今国内外已开展了近20年的研究，目前的主要研究方向可大致分为集成制造技术和性能分析技术、结构健康监控中的功能器件，先进智能传感技术、损伤控制技术、结构状态特征参数提取技术及结构健康监测技术在实际工程结构中的功能验证等几方面。
对于前端电路，由于传感器输出信号的幅度和驱动能力均比较微弱，必须加接高精度的测量放大器以满足后端电路的要求；另一方面，传感器在不同测试中输出信号的幅度可能相差很多，传统的处理方法是对放大器添加手动档位调节以保证后端的APD采集输入端的信号在一定幅度内，从而保证整个仪表的测量精度。
3. 研究方法与步骤
研究方法：
方案一：集成程控增益放大器。具有低漂移、低非线性、高共模抑制比和宽频带等优点，但是其增益有限，只能实现特定的几种增益切换,所以我们不采用此方案。
方案二：运放 模拟开关 电阻网络。这种方法利用模拟开关切换电阻反馈网络，从而改变放大器电路的闭环增益。此方法通用性强，经济实惠，效果显著，所以我们选用此种方案。
设计一个实现增益可变可控的放大器电路。通过手动改变开关的分合状态，来控制单片机小系统I/O端口的高低电平，从而来控制模拟开关的各引脚分别与运放的四条支路串联，而每对引脚之间则是两两并联，即实现单片机小系统对增益实现模块的控制功能，同时在数码管上显示相应的增益值。
4. 参考文献
[1] 肖金球. 单片机原理与接口技术[M]. 清华大学出版社, 2005.
[2] 谢自美. 电子线路设计实验测试-第3版[M]. 华中科技大学出版社, 2006.
[3] 燕庆明. 电路分析教程[M]. 高等教育出版社, 2012.
5. 工作计划
（1）2022年3月5日至2022年3月10日：理解毕业设计任务、查阅资料、撰写开题报告。
(2）2022年3月11日至2022年3月19日：理解仪表仪器放大电路的原理，并了解数控的概念。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
