基本介紹
簡介,振筒式密度感測器,振筒式壓力感測器,
簡介
以振動的金屬薄圓筒為敏感元件的諧振式感測器。振筒的固有振動頻率決定於筒的形狀、大小、材料的彈性模量、筒的應力和周圍介質的性質。被測參量的變化使得筒的某一物理特性被改變，從而改變了筒的固有振動頻率，通過測量筒的振動頻率即可達到測量被測參量的目的。振筒式感測器已經發展到較高水平，主要用於測量氣體壓力和密度等。
振筒式密度感測器
在這種感測器中，筒內靠近筒壁的介質（如氣體）和筒一起組成有效振動質量。當介質密度發生變化時,有效振動質量也發生變化,從而使筒振動的固有頻率發生變化。在測量電路中對所測信號的非線性進行校正後，可使測量精度達0.01%。振筒是採用低溫度係數的鐵鎳合金材料，經冷擠壓和熱處理等特殊工藝加工製成的薄壁管，它的兩端用固定塊固定。激振器、振筒、拾振器和放大振盪電路構成一個反饋振盪系統（圖1）。工作時,給用磁鐵線圈構成的激振器通以交變電流，磁性振筒在交變磁場的激勵下起振，而拾振器則完成相反的電磁感應過程，將筒的振動信號反饋到振盪電路去。由於振筒具有高品質因數，整個振盪系統以振筒的固有頻率振動。當被測介質流過振筒內時,振筒的有效振動質量增加,使振動頻率發生變化，測量電路就可取出與介質密度成一定關係的頻率信號。振動頻率 f與被測介質密度ρ 的關係為：式中f0為筒內處於真空狀態時筒的固有振動頻率；ρ0為與振筒的截面積、內腔截面和材料密度有關的常數。為改善固定塊隨筒一起振動而產生的頻率不穩定性，常採用雙筒式結構，使雙筒的振動頻率相同而振動方向相反。這種結構不會引起固定塊振動，從而提高了振動頻率的穩定性。
振筒式感測器
公式
振筒式感測器公式振筒式壓力感測器
在這種感測器中，筒內氣體壓力的變化引起筒應力變化，從而改變了筒的振動頻率。振筒的一端固定於底座,另一端密閉為自由端（圖2），筒壁約為0.08毫米。外殼與振筒之間為真空以作為壓力參考。振筒等效為二階強迫振動系統，有很高的品質因數。激振線圈和拾振線圈通過振筒耦合，與放大電路一起組成正反饋振盪電路。筒的固有振動頻率f與筒內壓力P 的關係為：式中f0為筒內壓力為零時筒的固有振動頻率;B為壓差靈敏度係數，它與筒的材料性質和物理尺寸有關。振筒式壓力感測器的精度可達萬分之幾。
振筒式感測器
公式
振筒式感測器公式