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《振弦式傳感器激振策略優(yōu)化.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第23卷第1期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)Vo1．23No．12010年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan．2010OptimizationofVibratingWireSensorExcitationStrategyHEHu，WANGWanshun，TIANDongcheng，SUNJianhui，XIONGChenglin(ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch，Being100038，China)Abstract：Vibra
2、tingwiresensorcommonlyusedhigh-voltagepluckedexcitationorlow—voltagescanning~equeneyexcitation．High—voltagepluckedexcitationhadlargedamagetosensor，withrapiddecayedsignalandlowmeasure—mentaccuracy；Low—voltagescanningexcitationneededtosweepalongtimeandhardtopickupth
3、esigna1．Thispaperpresentsalow—voltageexcitationwith~edbaekmethod．Bypre-excitations，thevibration~equeneyofthesensorcanbegottousedastheoutputofthedriver．The~edbacksignal~equeneyisveryclosetotherealfre—quencyofthesensor，SOthewirecanreachresonancestatequickly．Theoptim
4、alexcitationstrategyWasverifiedbythenewdesigneddetectioncircuit．Bythisway，excitationtimeisshort，resonanceamplitudeislarge，thereforeitcanenhanceanti—interferenceabilityandlowerthecostofsignalprocessingcircuit，increasethemeasurementtimeandimprovetheaccuracyofmeasure
5、d~equency．Keywords：vibratingwiresensor；low—voltageexcitation；~edback；scanning~equeney；resonance；~equencymeasurementEEACC：7110；7220；1205振弦式傳感器激振策略優(yōu)化水賀虎，王萬(wàn)順，田冬成，孫建會(huì)，熊成林(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京100038)摘要：振弦式傳感器的激勵(lì)常用高壓撥弦激振和低壓掃頻激振兩種方式。高壓撥弦激振對(duì)傳感器損傷較大，信號(hào)衰減快，測(cè)量精度差；低壓掃頻激振掃描時(shí)間長(zhǎng)，信號(hào)不宜拾
6、取。提出一種反饋式低壓激振方法，降低撥弦激振電壓對(duì)傳感器進(jìn)行預(yù)激振，將反饋的振動(dòng)頻率信號(hào)作為輸出，對(duì)傳感器進(jìn)行復(fù)振，可以在很短時(shí)間內(nèi)使振弦達(dá)到共振狀態(tài)。設(shè)計(jì)專用檢測(cè)電路對(duì)調(diào)優(yōu)后的激振策略進(jìn)行驗(yàn)證，證明該方法激振時(shí)間短，共振幅度大。振動(dòng)幅度的提高可增強(qiáng)抗干擾能力、降低信號(hào)處理電路成本、增加可用測(cè)量時(shí)間、提高頻率測(cè)量精度。關(guān)鍵詞：振弦式傳感器；低壓激振；反饋；掃頻；共振；測(cè)頻中圖分類號(hào)：TP212．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—1699(2010)01-0074一o4振弦式傳感器的敏感元件是一根金屬絲弦。常程的應(yīng)力應(yīng)變、
7、變形、滲流、液位、溫度等的監(jiān)測(cè)中。用彈性彈簧鋼、馬氏不銹鋼或鎢鋼制成，它與傳感器目前，振弦式傳感器激勵(lì)主要有高壓撥弦和低壓受力部件連接固定，利用鋼弦的自振頻率與鋼弦所受掃頻激振兩種方式。高壓撥弦激振方式是通過(guò)高頻到的外加張力關(guān)系式測(cè)得各種物理量。振弦式傳變壓器產(chǎn)生高壓激振脈沖使鋼弦振動(dòng)，激發(fā)時(shí)一>感器是目前在測(cè)力應(yīng)用方而最為先進(jìn)的傳感器之100V_5J，被激勵(lì)的鋼弦通過(guò)感應(yīng)線圈將振動(dòng)轉(zhuǎn)換成_2J一，這種傳感器輸出的是頻率信號(hào)，因此其抗干擾自由衰減振蕩的正弦電壓信號(hào)從傳感器輸出。低壓能力強(qiáng)，溫漂、零漂小，受電參數(shù)影響小，性能
8、穩(wěn)定可掃頻激振是根據(jù)傳感器的固有頻率選擇合適的頻率靠，能適應(yīng)惡劣條件下長(zhǎng)期觀測(cè)和遠(yuǎn)距離測(cè)試。所段，對(duì)傳感器施加5一的頻率逐漸變大的掃頻脈沖以被廣泛地用于水庫(kù)大壩、港口工程、橋梁、基坑等工串信號(hào)，當(dāng)激振信號(hào)的頻率和鋼弦的固有頻率相近項(xiàng)目來(lái)源：中國(guó)水科院科研專項(xiàng)資金資助(信息平臺(tái)建設(shè)及系統(tǒng)開發(fā)，GJ0827
