详解振弦传感器的基本概念

基本概念

振弦传感器：(vibrating wire sensor)是以拉紧的金属钢弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征钢弦所受拉力的大小。根据这一特性原理，即可通过一定的物理(机械)结构制作出测量不同种 类物理量的传感器(如：应变传感器、压力传感器、位移传感器等)，从而实现被测物理量与频率值之间的一一对应关系，通过测量频率值变化量来计算出被测物理量 的改变量。

振弦传感器采集读数模块：指针对振弦传感器的特性而设计的传感器激励、读数模块。具有集成度高、功能模块化、数字接口的一系列特性，能完成振弦 传感器的激励、信号检测、数据处理、质量评估等专用针对性功能，进行传感器频 率和温度物理量模数转换，进而通过数字接口实现数据交互。振弦传感器读数模块 是振弦传感器与数字化、信息化之间的核心转换单元。

激励：也称为“激振”，是振弦类传感器频率数据获取的必须过程，仅当传感器收 到合适的激励信号后才能产生自振，而仅当振弦传感器产生自振后才能输出频率信 号，进一步的，读数电路会检测并读取振弦传感器的自振信号，才能通过计算得到 振动频率值。振弦传感器的激励信号(能够使传感器产生自振的外部信号)一般分 为两类，一类为高压短促脉冲，一类为特定频率的多组连续低压脉冲信号。

高压脉冲激励：使用较高电压(100~200V)向振弦传感器线圈发送短促脉冲，使任 意频率的振弦传感器产生自振的过程或方法。

低压扫频激励：使用与传感器自振频率相当(接近)的频率向振弦传感器发送连续 的低压(3~10V)脉冲信号，使传感器产生自振的过程或方法。

振弦传感器返回信号：当传感器产生自振后，钢弦自振切割传感器线圈，在线圈中 产生微弱电流，这种随钢弦振动变化的正弦电信号称为“振弦传感器返回信号”。

审核编辑：汤梓红