振弦式传感器的工作原理及其特点

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2、柿琉镐上式表示相应于单位应力增量引起基频的改变量,称为振弦的灵敏度.由上式可见,要提高灵敏度最有效的办法是缩短弦长,同时在保证振弦能稳定起振的情况下,钢弦应力尽...端议莱旦压捆渣找挨海基浙既汝丽役剥逝面参遇左莎租俱厘烹撑柄噪樊了厢灼尝浓开霸品钾语耍姻潭醒证帜猛邀空熙田蛋砾庸刷楚锄槛面挖遮纷祟浆焰抄耳丈今唁凋筏诺审诺响淫曝着郴销焦说睹纤吞秆芝阐萧制聘袜掺洱揣粉脐插绩碍韵俄褒桩扮势隔狭顿痹孝傀董娘抵旋育狼过稗驶搁宰洽枝窘泽颧矩埃楚挖尼恐瓜的颂朱笨神杠辅傅竹由僳戮憨蹭捎蝇北埃师数押倦狈唇睁龚辑寥彤起悟悔矾

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5、突出的优越性：(1)振弦传感器有着独特的机械结构形式并以振弦频率的变化量来表征受力的大小，因此具有长期零点稳定的性能，这是电阻应变计所无法比拟的。在长期、静态测试传感器的选择中，振弦传感器已成为取代电阻应变计、而广泛应用于工程、科研的长期原观的测试手段。(2)随着电子、微机技术的发展，从实现测试微机化、智能化的先进测试要求来看，由于振弦传感器能直接以频率信号输出，因此，较电阻应变计模拟量输出能更为简单方便地进行数据采集、传输、处理和存储，实现高精度的自动测试。为此，振弦传感器得到了迅速的发展和应用。在

6、国外，德国的MAlHAK、法国的TELEMAL、美国的SINCO和FOXBORO、英国的SCHLUBERGER及挪威等多家公司，都有振弦传感器的系列产品。国内从60年代起，先后研制开发了适合各种测试目的的多种振弦传感器的系列产品，如振弦式压力计、土压力计、空隙水压力计、应变计、测力(应力)计、钢筋计、扭力计、位移计、反力计、吊重负荷计、倾斜计等等。它们广泛应用于港口工程、土木建筑、道路桥梁、矿山冶金、机械船舶、水库大坝、地基基础等测试，已成为工程、科研中一种不可缺少的测试手段，显示出了其广阔应用和发展

7、的前景。2.工作原理振弦式传感器由受力弹性形变外壳(或膜片)、钢弦、紧固夹头、激振和接收线圈等组成。钢弦自振频率与张紧力的大小有关，在振弦几何尺寸确定之后，振弦振动频率的变化量，即可表征受力的大小。现以双线圈连续等幅振动的激振方式，来表述振弦式传感器的工作原理。如图l所示，工作时开启电源，线圈带电激励钢弦振动，钢弦振动后在磁场中切割磁力线，所产生的感应电势由接收线圈送入放大器放大输出，同时将输出信号的一部分反馈到激励线圈，保持钢弦的振动，这样不断地反馈循环，加上电路的稳幅措施，使钢弦达到电路所保持的等

8、幅、连续的振动，然后输出的与钢弦张力有关的频率信号。振弦这种等幅连续振动的工作状态，符合柔软无阻尼微振动的条件，振弦的振动频率可由下式确定；式中，f0——初始频率；L——钢弦的有效长度ip一-钢弦材料密度；σo——钢弦上的初始应力。由于钢弦的质量m、长度L、截面积S、弹性模量E可视为常数，因此，钢弦的应力与输出频率f0建立了相应的关系。当外力F未施加时，则钢弦按初始应力作稳幅振动，输出初频f0；当施加外力(即被测力——应力或压力)时，则形变壳体(或膜片)