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如何使用振弦式传感器设计测频系统

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.26 MB | 2020-07-08

李鸿洋

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　　利用振弦式传感器测量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和远程测量的特点。因此，可获得非常理想的测量效果。 1、振弦式传感器的工作原理振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。振弦式传感器可等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图1所示。

　　振弦的振动频率可由以下公式确定：

　　其中S为振弦的横截面积，ρv为弦的体密度（ρv=ρ/s），△l为振弦受张力后的长度增量，E为振弦的弹性模量，σ为振弦所受的应力。当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量m，工作段（即两固定点之间）的长度L，弦的横截面积S，体密度ρv及弹性模量E随之确定，所以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固有振动频率，由于弦长的增量△l与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。

　　振弦式传感器工作时由激振威廉希尔官方网站 驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动势通过检测威廉希尔官方网站 滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信号，通过软件方式反馈给激振威廉希尔官方网站 驱动电磁线圈。通过反馈，弦能在电磁线圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。当激振信号撤去后，弦由于惯性作用仍然振动。单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动频率，最后将所测数据显示出来。测频原理框图如图2所示。

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