諧振式傳感器
基於機械諧振技術,以諧振元件作爲敏感元件而實現測量的傳感器稱爲諧振式傳感器。諧振式傳感器自身爲週期信號輸出(準數字信號),只用簡單的數字電路即可轉換爲易與微處理器接口的數字信號,同時其重複性、分辨力、穩定性十分優良。
- 特點:
1)輸出是準數字信號,易於處理。
2)系統功耗小、穩定性好、抗干擾性好。
3)傳感器處於諧振狀態:輸出自動跟蹤輸入,重複性好,靈敏度、分辨率、精確度高。
4)整體式結構,無活動部件,機械結構牢固,可靠性好。 - 缺點:
1)要求材料質量較高。
2)加工工藝複雜、生產週期長、成本較高。
3)其輸出頻率與被測量的關係往往是非線性的,必須進行線性化處理才能保證良好的精度。
諧振式傳感器的工作原理與結構組成
1.1 工作原理
任何彈性體都具有固有振動頻率,當外界的激勵可以克服阻尼力時,它就可能產生振動,其振盪頻率與彈性體的固有頻率、阻尼特性及激勵特性有關。若激勵的頻率與彈性體的固有頻率相同、大小剛好可以補充阻尼的損耗時,該彈性體即可作等幅連續振盪,振動頻率爲其自身的固有頻率,當被測量變化時,引起振動系統等效剛度或等效質量發生變化,從而致使彈性體的固有頻率發生變化。
1.2 結構組成
1.3 諧振子的品質因數
振筒式傳感器
振弦式傳感器
作業
- 試述振筒式壓力傳感器的工作原理。
(見上) - 諧振式傳感器輸出信號的測量爲什麼用週期法比頻率法精度高?
無論採用哪種測量方法,由於計數器只能整數計數而產生±1的計數誤差,從而提高標準頻率信號的頻率就可以減小測量誤差提高測量精度,而測頻法受到信號本身頻率大小的限制,所以精度比較低。例如週期法採用1Mhz的標準信號測量1Khz的諧振頻率信號,比測頻法的精度高。