振弦式傳感器的工作原理

　　振動(dòng)弦式傳感器是目前國(guó)內(nèi)外廣泛重視和使用的一種非電測(cè)傳感器。由于振弦傳感器直接輸出振弦的固有頻率信號(hào)，因此具有抗干擾能力強(qiáng)、電氣參數(shù)影響小、零點(diǎn)漂移小、溫度影響小、性能穩(wěn)定可靠、抗振、使用年限長(zhǎng)的特色。與工程和科學(xué)研究中廣泛使用的電阻應(yīng)變片相比，它具有突出的優(yōu)勢(shì):

　　(1)振弦傳感器具有獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)振弦頻率的變化來(lái)表達(dá)力，因此具有電阻應(yīng)變片無(wú)法比擬的長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性。在長(zhǎng)期靜態(tài)試驗(yàn)傳感器的挑選上，振弦式傳感器已取代電阻應(yīng)變片，成為工程和科學(xué)研究中廣泛采用的一種長(zhǎng)期的試驗(yàn)方法。

　　(2)隨著電子和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化、智能化測(cè)試的先進(jìn)測(cè)試要求來(lái)看，由于振弦式傳感器可以直接輸出頻率信號(hào)，比電阻應(yīng)變片的模擬輸出采集、傳輸、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)更簡(jiǎn)單方便，實(shí)現(xiàn)了高精度自動(dòng)測(cè)試。

　　因此，振弦式傳感器得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。我國(guó)自20世紀(jì)60年代以來(lái)，先后研制出一系列適用于各種測(cè)試目的的振弦式傳感器，如振弦式壓力計(jì)、土壓計(jì)、間隙式水壓計(jì)、應(yīng)變計(jì)、力(應(yīng)力)計(jì)、鋼筋計(jì)、扭桿計(jì)、位移計(jì)、反作用力計(jì)、懸重計(jì)、測(cè)斜儀等。它們廣泛應(yīng)用于港口工程、土木工程、道路橋梁、礦山冶金、機(jī)械船舶、水庫(kù)大壩、地基基礎(chǔ)等試驗(yàn)，已成為工程和科學(xué)研究中不可或缺的試驗(yàn)手段，顯示出其廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。

　　工作原理。

　　振動(dòng)弦式傳感器由受力彈性變形的殼體(或膜片)、鋼弦、緊固夾、激勵(lì)和接收線(xiàn)圈等組成。鋼弦的固有振動(dòng)頻率與張力有關(guān)。在確定了振弦的幾何尺寸后，振弦振動(dòng)頻率的變化就可以代表力。