振弦式傳感器的數(shù)學(xué)模型比較研究及其煤礦應(yīng)用實例.pdf

1、振弦式傳感器具有結(jié)構(gòu)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(lǐng)域得到廣泛運用。但由于振弦式傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用與熱處理、加工工藝、激振電路等技術(shù)方面涉及到材料、力學(xué)、機械設(shè)計、電子等諸多學(xué)科，同時還涉及到數(shù)學(xué)模型、溫度補償、測量方法等有關(guān)定量及定性分析、設(shè)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(dǎo)致振弦式

2、傳感器在其他領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)主要包括振弦式傳感器的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)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(xué)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(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用等。本文的重點內(nèi)容之一是圍繞振弦式傳感器常用的五種數(shù)學(xué)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(xué)推導(dǎo)，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(xué)模型作出實

3、際的評價，進一步從應(yīng)用的角度對本文提及的振弦式傳感器五種數(shù)學(xué)模型在①擬合精度、計算量;②對初頻漂移有補償作用;③調(diào)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(nèi)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(gòu)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(xué)模型的結(jié)構(gòu)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(shè)條件下，從誤差分析的角