諧振式傳感器是如何產(chǎn)生異常諧振（共振），該怎么解決？

諧振式傳感器是如何產(chǎn)生異常諧振（共振），該怎么解決？

利用諧振元件把被測參量轉(zhuǎn)換為頻率信號的傳感器，又稱頻率式傳感器。當被測參量發(fā)生變化時，振動元件的固有振動頻率隨之改變，通過相應(yīng)的測量電路，就可得到與被測參量成一定關(guān)系的電信號。70年代以來諧振式傳感器在電子技術(shù)、測試技術(shù)、計算技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來。其優(yōu)點是體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、分辨率高、精度高以及便于數(shù)據(jù)傳輸、處理和存儲等。按諧振元件的不同，諧振式傳感器可分為振弦式、振筒式、振梁式、振膜式和壓電諧振式等（見振弦式傳感器、振筒式傳感器、振梁式傳感器、振膜式傳感器、石英晶體諧振式傳感器）。諧振式傳感器主要用于測量壓力，也用于測量轉(zhuǎn)矩、密度、加速度和溫度等。

振弦式傳感器（vibrating wire transducer）是以拉緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式傳感器。當弦的長度確定之后，其固有振動頻率的變化量即可表征弦所受拉力的大小,通過相應(yīng)的測量電路,就可得到與拉力成一定關(guān)系的電信號。

振弦的固有振動頻率f與拉力T的關(guān)系為，式中l(wèi)為振弦的長度，ρ為單位弦長的質(zhì)量。振弦的材料與質(zhì)量直接影響傳感器的精度、靈敏度和穩(wěn)定性。鎢絲的性能穩(wěn)定、硬度、熔點和抗拉強度都很高,是常用的振弦材料。此外,還可用提琴弦、高強度鋼絲、鈦絲等作為振弦材料。振弦式傳感器由振弦、磁鐵、夾緊裝置和受力機構(gòu)組成。振弦一端固定、一端連接在受力機構(gòu)上。利用不同的受力機構(gòu)可做成測壓力、扭矩或加速度等的各種振弦式傳感器。

諧振又稱“共振”。振蕩系統(tǒng)在周期性外力作用下，當外力作用頻率與系統(tǒng)固有振蕩頻率相同或很接近時，振幅急劇增大的現(xiàn)象。產(chǎn)生諧振時的頻率稱“諧振頻率”。電工技術(shù)中，振蕩電路的共振現(xiàn)象。電感與電容串聯(lián)電路發(fā)生諧振稱“串聯(lián)諧振”，或“電壓諧振”；兩者并聯(lián)電路發(fā)生諧振稱“并聯(lián)諧振”，或“電流諧振”

諧振，即物理的簡諧振動，物體的加速度與偏離平衡位置方向上的位移成正比，且總是在指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動。諧振的動力學方程式是F=-kx。 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動變化快，但是和短路的區(qū)別是不會出現(xiàn)零序量。在物理學里，有一個概念叫共振，當驅(qū)動力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時，系統(tǒng)受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當電路中激勵的頻率等于電路的固有頻率時，電路的電磁振蕩的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。

振弦傳感器產(chǎn)生異常諧振（共振），振弦采集模塊運算出來的共振周期比正常的大三倍（如讀取到的共振頻率6000多hz）。 

如果正好是3倍頻率，就是鋼弦諧振了。和激勵的頻繁程度關(guān)系不是很大，傳感器應(yīng)該已經(jīng)受力變形了。鋼弦在特定的張緊條件下，會產(chǎn)生諧振，這是正常的物理現(xiàn)象，和傳感器的制作工藝和鋼弦材料特性有直接關(guān)系，如果傳感器在持續(xù)的變形，鋼弦會自動躍過容易產(chǎn)生諧振的階段，諧振也就消失了。有時改變一下激勵方法、激勵能量大小，也能讓諧振消失，遇到的諧振，在傳感器自由狀態(tài)時比較多，傳感器安裝過程中因為傳感器會受到一定的作用力，諧振就會消失。