缆索,作为一种基础结构,已广泛应用于工程设施中.诸如斜拉桥、悬索桥、提升机、架空索道、高压电线等,缆索结构在支承载荷作用中占据着关键地位.为保障此类结构的安全性,精确、迅速地测量缆索应力成为保证工程设施质量及可靠性的重要环节.索力测量为随时监测缆索结构的受力情况,评价结构的技术状况和及时发现安全隐患提供有效的手段.对高压输电线,斜拉桥等缆索索力的测量可在一定程度检测防护系统等是否完好、缆索是否发生锈蚀.传统的模拟式测量方法如压力表读数法、传感器读数法等,要么要对系统进行标定,要么需要安装和移动大吨位的千斤顶设备,因此测试过程十分麻烦.更无所谓测试过程灵活性的特点.目前工程上应用的的数字式方法测量缆索张力的途径有基于计算机辅助测量的CAT系统测量方式,虽然利用了PC机资源丰富,数学计算功能强大的优势,但是同时也带来了资源利用率低,以及由于其体积庞大不利于工业现场使用的缺陷.CAT系统输入输出能力相对于处理能力来说较低.且就价格、功耗来说较高,体积大,性能也不十分稳定.作为工程现场中的测试使用时,CAT系统确实存在于资源利用率低、体积庞大不方便携带、性能不十分稳定等缺陷.针对传统方法的弊端,这里采用便于利用数字方法而不是机械的模拟式方法以实现自动测量和智能计算的动态测试方法.它包括振动测试方法和波动测试方法.推导的计算公式能够方便的应用于数字系统中.针对另一途径——CAT实现方法的不足,采用了具有高运算速度、高精度、集成方便、稳定性好的系统实现方法——DSP(数字信号处理)系统实现方法.该文中设计并实现的索力测量系统综合了数字式测量方法和计算机辅助测量方式两者的长处,由此实现的系统具有性价比高、实时性好、结果准确、性能稳定、便于携带的诸多优点.通过A/D转换芯片转换传感器接收并通过滤波处理的模拟输入信号为数字信号,发送到DSP芯片串口,并存储到SRAM单元.DSP由主总线从SRAM单元提取采样数据后,以每秒2千万次浮点运算的速度进行FFT谱分析等运算,并由扩展总线控制外围电路以完成键盘控制测试方法选择、索长、索密度、传感器间距、采样率等参数输入,液晶输出实时采样波形、FFT幅值谱波形、张力数据、提示信息等.DSP芯片提供的BOOTLOAD方式使得CPU芯片、存储器(SRAM、EEPROM)、A/D、输入输出外围控制等组成的整体作为独立的系统运行.符合IEEE标准的JTAG(边界扫描方式)使得系统测试十分方便.为管理外围使用的CPLD(复杂可编程逻辑器件)芯片使得硬件改动可通过在片编程实现.由此实现系统的稳定、灵活和易于维护.该文中所研制的DSP缆索张力动态测量系统可作为工程施工和维护中使用.