[發(fā)明專利]自適應(yīng)振弦式傳感器檢測方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310220315.6
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN116182910A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚賢君;鄭培超;陳衛(wèi)忠;張朝軒;張紅偉;申凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01D5/12
• 分類號(hào): G01D5/12
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 甄偉軍

本申請公開了自適應(yīng)振弦式傳感器檢測方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備，所述方法包括：獲取預(yù)設(shè)頻率和預(yù)設(shè)電壓，對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行掃頻，按照預(yù)設(shè)電壓，對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行激勵(lì)，測讀振弦式傳感器的頻率，得到振弦式傳感器的初始頻率；以振弦式傳感器的初始頻率為基準(zhǔn)，按照預(yù)設(shè)頻率，確定振弦式傳感器的頻率范圍；在振弦式傳感器的頻率范圍內(nèi)，按照預(yù)設(shè)電壓，對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行激勵(lì)，測讀振弦式傳感器的頻率，得到振弦式傳感器的最終頻率，測讀頻率的同時(shí)，通過直觀顯示振弦式傳感器的感生電壓頻譜曲線、感生電壓波形和感生電壓衰減曲線評(píng)判振弦式傳感器輸出頻率的信號(hào)質(zhì)量與穩(wěn)定性。本申請能夠適用各種不同頻率的振弦式傳感器。

背景技術(shù)

振弦式傳感器(vibrating?wire?transducer)是以預(yù)緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式傳感器，具體的，當(dāng)金屬弦的長度確定之后，其固有振動(dòng)頻率的變化量即可表征金屬弦所受外載荷的大小，通過相應(yīng)的測量電路,就可得到與外載荷成一定關(guān)系的電信號(hào)。

實(shí)際工作中，通常采用振弦式傳感器采集儀讀取上述電信號(hào)，以得到振弦式傳感器的檢測結(jié)果，但是，現(xiàn)有振弦式傳感器采集儀一般和振弦式傳感器配套，由于不同廠家或采用不同工藝生產(chǎn)的振弦式傳感器各不相同，其激勵(lì)頻段和能量存在差異，當(dāng)測試不同廠家或采用不同工藝生產(chǎn)的振弦式傳感器時(shí)，需要攜帶多臺(tái)與各振弦式傳感器配套的振弦式傳感器采集儀，給測試工作帶來諸多不便。而且，現(xiàn)有振弦式傳感器頻率采集儀僅能夠給出最終信號(hào)結(jié)果，無法直觀顯示信號(hào)質(zhì)量的好壞，用戶難以評(píng)價(jià)振弦式傳感器的性能和穩(wěn)定性，只有在長期投入使用后才能獲知振弦式傳感器的可靠性。

因此，亟需一種可以對(duì)不同廠家或采用不同工藝生產(chǎn)的振弦式傳感器進(jìn)行電信號(hào)采集的振弦式傳感器采集儀，以方便開展振弦式傳感器的測試、檢驗(yàn)等工作。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的實(shí)施例提供了自適應(yīng)振弦式傳感器檢測方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備，能夠?qū)Σ煌瑥S家或采用不同工藝生產(chǎn)的振弦式傳感器進(jìn)行電信號(hào)采集，通用性好。

本申請的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過本申請的實(shí)踐而習(xí)得。

根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，提供了自適應(yīng)振弦式傳感器檢測方法，包括：

獲取預(yù)設(shè)頻率和預(yù)設(shè)電壓；

對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行掃頻，按照預(yù)設(shè)電壓，對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行激勵(lì)，測讀振弦式傳感器的頻率，得到振弦式傳感器的初始頻率；

以振弦式傳感器的初始頻率為基準(zhǔn)，按照預(yù)設(shè)頻率，確定振弦式傳感器的頻率范圍；

在振弦式傳感器的頻率范圍內(nèi)，按照預(yù)設(shè)電壓，對(duì)振弦式傳感器進(jìn)行激勵(lì)，測讀振弦式傳感器的頻率，得到振弦式傳感器的最終頻率。

在本申請的一些實(shí)施例中，基于前述方案，還包括：

獲取振弦式傳感器的感生電壓頻譜曲線和預(yù)設(shè)能量；

計(jì)算振弦式傳感器的感生電壓頻譜曲線中譜峰的能量；

對(duì)比所述譜峰的能量和預(yù)設(shè)能量，以確定是否更新預(yù)設(shè)電壓。

在本申請的一些實(shí)施例中，基于前述方案，所述對(duì)比所述譜峰的能量和預(yù)設(shè)能量，以確定是否更新預(yù)設(shè)電壓，包括：

所述譜峰的能量大于預(yù)設(shè)能量，則減小預(yù)設(shè)電壓；

所述譜峰的能量小于預(yù)設(shè)能量，則增大預(yù)設(shè)電壓；

所述譜峰的能量等于預(yù)設(shè)能量，則預(yù)設(shè)電壓保持不變。

在本申請的一些實(shí)施例中，基于前述方案，所述以振弦式傳感器的初始頻率為基準(zhǔn)，按照預(yù)設(shè)頻率，確定振弦式傳感器的頻率范圍，包括：

振弦式傳感器的初始頻率增加預(yù)設(shè)頻率，作為高點(diǎn)頻率；

振弦式傳感器的初始頻率減少預(yù)設(shè)頻率，作為低點(diǎn)頻率；