振弦式傳感器的數(shù)學模型比較研究及其煤礦應用實例.pdf

1、振弦式傳感器具有結構簡單、使用壽命長、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，輸出數(shù)字式的頻率信號，便于遠距離傳輸，可直接與微機接口，在土木、水利水電、橋梁、礦山等領域得到廣泛運用。但由于振弦式傳感器在結構設計、材料選用與熱處理、加工工藝、激振電路等技術方面涉及到材料、力學、機械設計、電子等諸多學科，同時還涉及到數(shù)學模型、溫度補償、測量方法等有關定量及定性分析、設計思想及方法等太多的因素，使得振弦式傳感器一直很難進入高精度的傳感器系列，導致振弦式

2、傳感器在其他領域的應用受到了限制，使得振弦式傳感器的諸多優(yōu)點遠未得到很好的發(fā)揮。
　　振弦傳感技術主要包括振弦式傳感器的結構形式與設計要點、鋼弦的激發(fā)電路、測頻方法與測頻電路、振弦式傳感器的數(shù)學模型、數(shù)據(jù)處理方法與數(shù)據(jù)處理軟件以及振弦傳感技術的現(xiàn)場應用等。本文的重點內容之一是圍繞振弦式傳感器常用的五種數(shù)學模型采用最小二乘法對各模型的擬合系數(shù)求解進行了數(shù)學推導，并通過3個典型振弦式傳感器的標定數(shù)據(jù)，從擬合誤差的角度對各數(shù)學模型作出實

3、際的評價，進一步從應用的角度對本文提及的振弦式傳感器五種數(shù)學模型在①擬合精度、計算量;②對初頻漂移有補償作用;③調零去皮功能等三個方面進行了比較研究。本文開展的另外一個重點內容是圍繞振弦式傳感器在較大溫度變化時的溫度補償問題，通過國外文獻數(shù)據(jù)、自行構建的溫度-壓力-頻率的實驗測試數(shù)據(jù)，證實了溫度補償?shù)谋匾?，同時基于振弦式傳感器數(shù)學模型的結構系數(shù)不變，只改變工作特性方程的當前初頻值，即可取得較好的溫度補償效果的假設條件下，從誤差分析的角