振弦传感器 的 激励方式

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简介:本文讲解振弦传感器的两种激励方式,扫频激励和高压拨弦。

激励方式一:扫频激励。钢弦发生了形变,共振频率是未知的,那么我们在2000~4000Hz内发出一个脉冲扫频激励信号,如果共振频率跟激励信号接近时,当激励信号消失时,测量传感器线圈输出频率,即可确定压力。需要注意的问题有两个,第一扫频的频率间隔,第二激励信号消失后的测量时机。首先扫频激励需要是脉冲式的,因为要关闭激励信号才可以测量响应信号。那么扫频过程需要的时间由扫频的间隔决定。扫频的间隔越小,测量使用的时间越长。当每次激励结束后不能马上测量,需要等待十几毫秒至几十毫秒,如测量无响应则改变频率继续激励。实际上这两者是矛盾的,扫频间隔越大,测量越快速,但是如果共振点落在扫频间隔中间时,扫频激励产生的共振响应时间非常短,扫频后需要马上测量才捕捉的到,但是如果这个等待时间设计的很短,当扫频激励刚好落在共振频率附近时,激励过后马上读取响应信号有可能出错,或者硬件上需要做更多的处理,此处需要一个平衡点。

一次做时,使用了两次扫频,第一次间隔较大,扫频激励后对共振信号短延时后测量是否存在,快速找到共振点区间,在进行第二次区间内扫频激励,测量稳定的频率信号。其实这个办法比较笨重,效率很低。如无特殊要求,设计一个合理的扫频间隔,是可以一次稳定测量的。

激励方式二:高压拨弦。使用一个高压脉冲信号激励钢弦,虽然激励信号不在共振点附近,但高压的能量产生一个“拨弦”效果,好像用力拉一下在松开一样,激励信号结束后,钢弦会发生振动,测量振动时线圈输出信号的频率即可。

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