振弦式频率传感器
(完整word版)振弦式传感器
基于振弦式传感器测频系统的设计白泽生(延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000)利用振弦式传感器测量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和远程测量的特点。
因此，可获得非常理想的测量效果。
1 振弦式传感器的工作原理振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。
振弦式传感器可等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图1所示。
振弦的振动频率可由以下公式确定：其中S为振弦的横截面积，ρv为弦的体密度(ρv=ρ/s)，△l为振弦受张力后的长度增量，E为振弦的弹性模量，σ为振弦所受的应力。
当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量m，工作段(即两固定点之间)的长度L，弦的横截面积S，体密度ρv及弹性模量E随之确定，所以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固有振动频率，由于弦长的增量△l与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。
2 测频系统的设计2.1 基本原理振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动势通过检测电路滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。
通过反馈，弦能在电磁线圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。
当激振信号撤去后，弦由于惯性作用仍然振动。
单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动频率，最后将所测数据显示出来。
测频原理框图如图2所示。
2.2 系统硬件电路设计根据以上的基本原理和思想，设计的测频系统的整体电路如图3所示。
主要由激振电路、检测电路、单片机控制电路和显示电路等几部分组成。
工作过程是由单片机产生某一频率的激振信号，经放大后激励振弦振动，拾振线圈中产生的感应电动势经几级放大后送给单片机处理，最后送显示电路显示。
2.2.1 激振电路激振电路采用扫频激振技术，就是用一个频率可以调节的信号去激励振弦式传感器的激振线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦能迅速达到共振状态。
振弦式传感器的应用和发展研究
题目摘要关键词abstractkye words1引言振弦式传感器是以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。
其输出的是频率信号，不需要A/D 或D/A 转换，抗干扰能力强，能够远距离传输。
其稳定性、重复性较好，结构简单，寿命长，灵敏度高，因此被广泛应用于大坝、桥梁、公路等对力、位移和裂缝的检测。
国际上生产振弦式传感器的著名厂家有美国基康公司，法国TELEMAL 等，他们生产的振弦式传感器在精度、寿命和稳定性方面都有良好的表现。
如今，振弦式传感器已经成为了应力、应变测量的先进传感器之一。
2振弦式传感器的工作原理金属丝在一定的拉力下具有一定的自振频率。
随着应力的变化，其自振频率也跟着变化。
而其自振频率跟应力具有某种数学关系。
所以，通过测量金属弦的固有频率就可以换算得到外界参数的变化。
图1是振弦式传感器的等效物理模型。
金属弦的自振频率的得到公式如下：f = (1) 式中，f 为金属弦的自振频率；l 为金属弦的长度；ρ为金属弦的线密度；T 为金属弦所受张力。
而v T s s E l l σρρσ⎧=⨯⎪⎪=⨯⎨⎪∆=⎪⎩(2)式中，σ为金属弦所受应力；s 为金属弦横截面积；v ρ为金属弦的体密度；E 为金属弦的弹性模量；l ∆为金属弦受张力后的长度增量。
将式(2)带入式(1)，得f =(3)由上式可看出，当传感器确定之后，弦长l 、弹性模量E 、弦的体密度v ρ都为常量。
外力的变化引起弦长度的增量l ∆与弦的自振频率存在着确定的关系式。
3振弦式传感器的发展历史与现状1919年，谢弗和麦哈克公司联合研制了世界上首款振弦式传感器。
虽然这款传感器能够用来测量应变。
但是由于其自身的缺点，如测量范围窄、灵敏度低等，而未能大规模应用于工程实践中。
而后由于技术的发展，不仅提高了其范围与灵敏度，测量与传输距离也大幅提高。
使得振弦式传感器不仅用于应变的测量，还可以用来测量液位、位移、扭矩等。
虽然此时振弦式传感器的各项性能已经满足工程测量的需求，但却未能广泛应用。
振弦式传感器的频率敏感机理与应用
振弦式传感器的频率敏感机理与应用江 修,张焕春,经亚枝(南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016)摘 要:分析振弦式传感器的频率敏感机理,理论上说明这类传感器的传感原理。
论述这类传感器使用过程中的关键———激振方式选择的理论依据。
比较2类振弦式传感器的特点及使用要点,理论推导和实际运用结合起来,实际使用说明了理论分析的正确性。
关键词:振弦式传感器;激振;基频;频率敏感机理中图分类号:TP212.1 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2003)12-0022-03Frequency sensitivity mechanism and application ofvibrating wire sensorsJ IAN G Xiu,ZHAN G Huan2chun,J IN G Ya2zhi(Coll of Automation E ngin,N anjing U niversity of Aeronautics&Astronautics,N anjing210016,China)Abstract:Frequency sensitivity mechanism and the sensing principle of vibrating wire sensors are developed and analyzed in theory.The key to the use of the sensor———the theoretical basis of the mode of exciting the sensor to vibrate is pared the characteristic and the main points in use of two kinds of vibrating wire sen2 sors,theoretical evaluation with pratical use is combined,an exam ple shows that theoretical analysis is right.K ey w ords:vibrating wire sensors;exciting to vibrate;basic frequency;frequency sensitivity mechanism0 引 言振弦式传感器属于谐振式传感器,它具有一般谐振式传感器的优点[1,2],广泛应用于水利、水电、铁道、交通、矿山、石油等土木建筑物及地基内结构中,感受压力的变化引起钢弦自振频率的变化,通过测量频率可求出被测压力[3,4]。
振弦式传感器汇总
弦丝的长度↓，l=12～20mm；弦丝的横截面积↑
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第四章 非电量的电测技术
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2、非线性
振弦式传感器的输出-输入一般为非线性关系，其输 出-输入特性如下图所示。
为了得到线性的输出，可以选取曲线中近似直线的一段。 也可以用两根振弦构成差动式振弦传感器，通过测量两根 振弦的频率差来表示应力，可以大大地减小传感器的温度 误差和非线性误差。
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第四章 非电量的电测技术
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3、频率稳定性
f
2
1 4l 2
El
vl
K
f
df f
dE E 3 dl 2 2l
振弦长度l和材料弹性模量E受温度的影响直接影响传 感器的频率稳定性，而两者的影响是相反的。
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第四章 非电量的电测技术
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三、振弦式传感器的应用
1、振弦式混凝土表面应变计
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第四章 非电量的电测技术
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第四章 非电量的电测技术
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1、间歇激发 当振荡器给出激励脉冲，继电器吸合，电流通过磁铁线
圈，使磁铁吸住振弦。脉冲停止后松开振弦，振弦便自 由振动，在线圈中产生感应电动势经继电器常闭接点输 出。感应电动势的频率即为振弦的固有频率，通过测量 感应电动势的频率即可测量振弦张力的大小。
（三）部件性能对传感器性能的影响
振弦 电磁铁 弦的夹紧件
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第四章 非电量的电测技术
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二、传感器的特性分析
1、灵敏度
1 El f=
2l vl
2 fdf Kd
f
振弦式传感器解析PPT课件
8.2.1 工作原理 8.2.2 激振装置 8.2.3 振弦传感器的误差 8.2.4 振弦式传感器应用
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概述
✓ 振弦式传感器具有良好的测量特性，它可以做到小于0.1% 的非线性特性，0.05%的灵敏度和小于0.01%/℃的温度误差。
✓ 此外，传感器的结构和测量电路都比较简单。 ✓ 广泛应用于精密的压力、力、扭矩等测量中。
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✓ 从式（8.2.10），取f对ε的微分，则得
df 1 E E d 4l E 8l2f
（8.2.11）
✓ 式（8.2.11）为振弦的应变灵敏度表达式。
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88..23..22 激扭振矩装测置量原理
✓ 振弦振动有强迫振动、自由振动和自激振动三种方式。 ✓ 图8.2.2给出了振弦传感器在自激振动状态下的两种激励方
✓ 此时，振弦所感受的力为： FBlei。
✓ 它可以分为两部分：一部分Fc用来克服弦的质量m的惯性， 使它获得运动速度v；另一部分FL用来克服振弦作为一个 横向弹性元件的弹性力。
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✓ 据此，可以写出
Fc
Belic
md
dt
（8.2.1）
Bleicdt m
（8.2.2）
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✓ 振弦的等效LC谐振回路作为整个振荡电路中的正反馈网 络，由于振弦对于它的固有振动频率有着非常尖锐的阻 抗特性，电路只在其信号频率等于振弦的固有振动频率 时才能达到振荡条件。
6-3节 振弦式传感器
§6-3 振弦式传感器
设在时间 t = tx 时振弦偏离初始平横位置为δ，则其弹性反作用力 Fe 为
式中 由于
Fe=kδ
k——振弦的横向刚度系数。
d
dt
v,e Blv, Fe
Blie
, 则反电势为
e Bl d (Bl )2 die
dt k dt
(6-12) (6-13)
弦的应力不能太大或太小，太小会影响传感器的稳定性，不容易起振； 太大则又可能超过弦的屈服点，使弦产生较大的松弛，影响传感器的精度。由 于弦质量不可能完全均匀，因此使用时对弦的抗拉强度应考虑一定的安全系数。
另外，除正确地选择振弦的材料及几何尺寸外，还必须进行适当的应力 及热老化处理。实验表明，一根未经热处理的弦在长期的高应力拉伸下，会逐 渐松弛，并在高应力、高温度情况下会加速松弛的过程。当弦经过高应力和热 老化处理后，松弛过程基本上可消除。
此时，振弦的固有频率 f0 可由下式决定
f0
1 2l
T
式中
l——振弦的有效长度；
(6-7)
ρ——振弦的线密度（单位长度的质量）。
由上式可见，对于ρ为定值的振弦，其固有频率f0由张力T或有效长度l决 定。因此，张力T或长度l可用f0来测量。利用振弦的固有频率与其张力的函数
§6-3 振弦式传感器
关系，可以作成压力、力、力矩或加速度传感器；利用振弦的固有频率与其 长度l的函数关系，可以作成温度式、位移式传感器。
§ 6-3 振弦式传感器
振弦式传感器以张紧的钢弦作为敏感元件，其弦振动的固有频率与张紧 力有关。当振弦长度确定后，弦的振动频率变化量即可表示张紧力的大小。其 输入量为力，输出量为频率信号。
基于振弦式传感器的频率检测模块设计
基于振弦式传感器的频率检测模块设计振弦式传感器是一种新型的机械振动传感器。
它主要是通过振弦的振动来感知物体所发出的振动信号，然后通过一定的转换和处理，将其转化为等效的电信号输出并进行不同的应用和处理。
基于振弦式传感器的频率检测模块设计在信号处理和传输方面具有重要的应用，可以实现对机械振动信号的高效检测和转换，为机械振动检测和结构分析提供了重要的技术支持。
振弦式传感器的工作原理主要是利用振弦的振动来感知物体的机械振动信号，产生电信号输出。
在设计针对常见机械振动的频率检测模块时，其主要作用是将振弦输出的机械振动信号转化为天线合适的电信号，并通过一定的处理和运算，得出振动信号的频率和其它相关参数。
同时，在高速振动环境下，需要对振弦输出的信号进行滤波和降噪处理，以提高测量精度和可靠性。
基于振弦式传感器的频率检测模块设计中，主要需要考虑三个核心问题。
第一个问题是振弦的驱动方式和原理。
实际上在机械振动检测领域中，市场上有很多不同类型的传感器可供选择。
振弦式传感器选择的驱动方式和原理，将直接影响模块的设计、灵敏度和精准度等因素。
常见的驱动方式包括磁感应、电源输出、公差报警和机械力等，每种驱动方式都有其自身的特点和适用范围。
第二个核心问题是振动信号的接收与转化。
在将机械振动信号转化为电信号的过程中，需要对信号进行滤波和降噪处理，以提高测量精度和可靠性。
此外，振动信号的特征包括振动幅度和振动频率等，需要在模块设计过程中提前考虑和确定好检测的频率范围和精度要求，以便进行正确的选择和优化。
第三个核心问题是信号处理和传输。
基于振弦式传感器的频率检测模块设计需要将信号进行合理的转换、处理和传输，以保证得到高质量、可靠的动态数据。
常见的处理方案包括信号滤波、放大、修整、数字化等。
此外，适合各种数据传输需求和环境的姿势。
因此，基于振弦式传感器的频率检测模块设计需要综合考虑以上因素，并在模块设计阶段进行灵巧、准确的选材和优化，以实现高效、准确的机械振动检测和频率分析功能。
振弦传感器原理
钢弦式传感器是目前国内外普遍重视和广泛应用的一种非电量电测的传感器。
钢弦式传感器具有结构简单、坚固耐用、抗干扰能力强、测值可靠、精度与分辨力高和稳定性好等优点；其输出为频率信号，便于远距离传输，可以直接与微机接口，广泛应用于岩土工程测试中。
钢弦式传感器的一般工作原理是：钢弦放置在磁场中，用一定方式对钢弦加以激振后，钢弦将会发生共振，共振的弦线在磁场中作切割磁力线运动，因此，可在拾振线圈中感应出电势u，感应电势的频率就是振弦的共振频率。
由力学原理可知，钢弦的共振频率与弦线所承受的张力或拉力与传感器所承受的压力或位移成线性关系，因此测得刚弦的共振频率即可求出待测物理量(压力或位移)。
这类传感器有两种形式：一种是双线圈，一只是激振线圈，激振振弦让弦振动起来，另一只是拾振线圈，它是能把振弦的机械振动转换为同频率的感应电动势的装置；另一种是单线圈，这种传感器激振线圈和拾振线圈为同一个线圈，激振和拾振分时进行，先激振，后拾振。
单线圈振弦式传感器使用中主要解决两个问题：第一，激振方法，即用什么方法使振弦振起来；第二，拾振方法，包括拾振线圈中的微弱电动势的拾取得到电动势的频率和频率量测量两部分；如果要使单线圈振弦式传感器被激励(振动)起来，测量电路需要间断地馈送电流给传感器的激振线圈。
在土木工程现场测试中，常利用钢弦式应变计或压力盒作为量测元件，其基本原理是由钢弦内应力的变化转变为钢弦振动频率的变化。
根据《数学物理方程》中有关弦的振动的微分万程可推导出钢弦应力与振功频率的如下关系：式中：f——钢弦振动频率；L——钢弦长度；ρ——钢弦的密度；σ——钢弦所受的张拉应力。
1/2 f=以压力盒为例，当压力盒已做成后，L、ρ巳为定值，所以，钢弦频率只取决于钢弦上的张拉应力，而钢弦上产生的张拉应力又取决于外来压力P．从而使钢弦频率与薄膜所受压力P的关系是：f^2-（f0）^2=KP式中： f——压力盒受压后钢弦的频率；f0——压力盒未受压时钢弦的频率；P——压力盒底部薄膜所受的压力；K——标定系数，与压力和构造等有关，各压力盒各不相同。
振弦式传感器的原理及校准方法
基本误差 ( %FS) 三个循环各 点平均值 R i
962012 915110 868214 821211 774310 750816 738915 727210 715511 703618 680016 632911 585415 538210 491114
第二循环上 、 下 两行程平均值
962010 915018 868213 821119 774310 750816 738916 727119 715511 703618 680011 632819 585419 538118 491110
N N N
C0 N + C1
N
i =1
∑
R i + C2
N
i =1
∑
R2 i =
N
i =1
φ ∑
i
N
BN +
N
i =1
∑
Ri =
N
i =1
φi ∑
N
C0
i =1
∑
N
R i + C1 R i + C1
2
i =1 N
∑
R i + C2 R i + C2
3
2
i =1 N
∑
Ri = Ri =
4
3
i =1 N
励 ,一个线圈接收 。图 1 是振弦式倾角测量仪的传 感器结构图 ,采用的是单线圈激励方式 ,当倾角变化 时 ,下垂重块发生摆动 ,振动钢弦内部的应力也发生 了改变 ,根据式 ( 1 ) 则输出频率也发生了变化 , 再与 二次仪表钢弦频率测定仪配合即可读出振动频率 值 。假设下垂重块的摆动角度为 φ ,角度 φ 与钢弦 的拉力 p 之间有转换关系 ,简化考虑成一次线性关 系 ,引入系数 k ,将式 ( 1) 变换 ,得到式 ( 2 ) ,其中 : f 0 为初始角对应的频率值 。
振弦式传感器测频系统的设计
能迅速达到共振状态。由于激励信号的频率是容易用软件方便控制的，所以 只要知道振弦固有频率的大致范围（一般来说，对一种已知的传感器其固有 频率的大致范围是确定的），就用这个频率附近的激励信号去激发他，就能使 振量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变 化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和 远程测量的特点。因此，可获得非常理想的测量效果。 1 振弦式传感器的工作原理 振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。振弦式传感器可 等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图 1 所示。 振弦的振动频率可由以下公式确定：
其中 S 为振弦的横截面积，ρv 为弦的体密度 （ρv=ρ/s），△l 为振弦受张力后的长度增量，E 为振弦的弹性模量， σ为振弦所受的应力。 当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量 m，工作段（即两固定点之 间）的长度 L，弦的横截面积 S，体密度ρv 及弹性模量 E 随之确定，所 以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固 有振动频率，由于弦长的增量△l 与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定 的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。 2 测频系统的设计 2.1 基本原理 振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦 的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动。
势通过检测电路滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信 号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。通过反馈，弦能在电磁线 圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。当激振信号撤去后，弦由于惯 性作用仍然振动。单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动 频率，最后将所测数据显示出来。测频原理框图如图 2 所示。 2.2 系统硬件电路设计 根据以上的基本原理和思想，设计的测频系统的整体电路如图 3 所 示。主要由激振电路、检测电路、单片机控制电路和显示电路等几部分组 成。工作过程是由单片机产生某一频率的激振信号，经放大后激励振弦振 动，拾振线圈中产生的感应电动势经几级放大后送给单片机处理，最后送显 示电路显示。 2.2.1 激振电路 激振电路采用扫频激振技术，就是用一个频率可以调节的信号去激励 振弦式传感器的激振线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦
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2、测量电路 频率的测量常用两种方法，一是直读法，即将传感器 的输出电动势经放大、整形后送计数器显示其频率值，或 者用数字频率计测量；二是比较法，即将传感器输出电动
势的频率与标准振荡器发出的频率相比较， 当两者频率相
等时，标准振荡器所指频率值就为被测频率值。 常用的比 较方法有用示波器显示的李沙育图形法、 用单机指示的谐
对于深井井下压力
的测量， 一般采用间 歇振荡电路， 可使连 线最少。如图5-1-1（c）
所示， 其输出波形是
一个衰减振荡， 但频 率不变，因此可通过频
率测量得到被测非电量
的数值。
2） 连续激励方式
振弦接在放大器的正反馈回 路中， 起着选频元件的作用。 因振弦在其固有频率下具有尖锐 的阻抗特性， 所以电路只能在 振弦的固有频率上才能满足振荡 条件。 电阻R1、R2和场效应管VD1 组成负反馈电路， 自动控制 起振条件和振幅， 而由R4、 R5及VD2和C组成的电路控制场 效应管的栅极电压， 自动稳 定输出信号幅度， 并为起振 创造条件。
振法及用检零指示器测量的差频法等。
三、振弦式传感器的应用
图5-1-3是振弦式压力传感器的原 理结构图，在圆形压力膜片 l的上、 下两侧安装了两根长度相同的振弦3、 4，它们被固紧在支座2上，并加上一 定的预应力。当它们受到激励而振动 时，产生的振动频率信号分别经放大、 振荡电路10、11后到混频器12进行混 频，所得差频信号经滤波、整形电路 输出。如无外力作用时，压力膜片上、 下两根振弦所受张力相同，受激励后 产生相同的振动频率，由混频器所得 差频信号的频率为零。如有外力F垂直 作用于柱体9上时，压力膜片受压弯曲， 图5-1-3 振弦式压力传感器 使上侧振弦3的张力减小，振动频率减 低，而下侧振弦4的张力增大，振动频 1—压力膜 2—支座 3、4—振弦 率增高。由混频器输出两者振动频率 5、6—拾振器 7、8—激振器 9—柱体 的差频信号，其频率随外力增大而升 10、11—放大、振荡电路 12—混频器 13—滤波整形电路 高。
一、振弦式频率传感器的结构原理
振弦式传感器是以被拉紧了的细弦作为敏感元 件， 其结构如图5-1-1所示。
1—振弦 2—绝缘 夹具 3—夹具 4—永久磁铁线圈 5—膜片 6—永久 磁铁 7—激励电 磁铁 8—软铁块
图5-1-1 振弦式传感器原理及间歇激励方式图 （a） 自激式； （b） 他激式； （c） 激励与输出波形
当一根工作长度为l， 工作段质量为m的细 弦，一端固定，另一端施加一个初始张力F时， 弦的横向振动的固有频率f可由下式计算：
1 F f 2 ml
式（5-1-1）
式（5-1-1）说明，当m、l不变，张力F变化ΔF时， 弦的自振频率也有一个变化Δf。这里的ΔF是由压力p 经膜盒产生的，测出这个频率变化，便可得压力p。根 据力与应力、应变的关系， 通过测量弦的自振频率也 可以测量应力与应变。
二、频率测量方案
1、激励方式 1） 间歇激励方式 振弦的间歇激励有自激式和他激式两种方式。
（1） 图5-1-1（a）为自激 式： 在弦的两侧放一永久磁铁， 工作时， 弦中通以脉冲电流， 脉冲电流受磁场作用使弦起振。 起振后， 弦作为导体在磁场中运 动， 感应出交变电动势， 通过 测量感应电动势的频率， 即为振 弦的自由振动频率。
（2） 图5-1-1（b）为他激式： 在弦的两侧分别放一个激励线圈和 测量线圈。激励线圈绕在软磁铁上， 测量线圈绕在永久磁铁上， 弦上 固定一个软铁块。 给激励线圈通 以脉冲电流， 振弦便被吸放一次， 开始起振。 振弦在振动中引起测 量线圈磁路的交替变化，线圈中便 感应出交变电动势，感应电动势的 频率就等于振弦的自由振动频率。 若振弦为铁磁材料，则可省去软铁 块。
河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 电 气 工 程 系
第5章
频率式及数字式传感器
掌握振弦频率传感器、数字编
码器、感应同步器、磁栅传感器、 光栅传感的工作原理、典型测量 电路
了解其典型应用
第一讲
振弦式频率传感器
一、振弦式频率传感器的结构原理
二、频率测量方案
三、振弦式传感器的应用
频率式及数字式传感器是近年来在电子 技术、测试技术、计算机技术和半导体集成 电路技术的基础上迅速发展起来的一种较新 的传感器类型。其优点是体积小，重量轻， 结构紧凑，分辨率高，精度高，以及便于数 据传输、处理和存储。随着数字处理及计算 机技术的发展，频率式及数字式传感器将是路
当电路不振荡时，输出信号为零， 场效应管处于偏压 状态，漏源间电阻较小，负反馈较弱，有利于起振。 振荡 时，输出信号经VD2整流，电容C滤波，R4、R5分压，得到一 个与输出信号幅度成正比的负电压，使场效应管漏源间电阻 增大， 负反馈加强。 输出信号越大，负反馈越强， 更能 达到稳定输出信号幅度的作用。
图5-1-4
振弦式转矩传感器
1、2—套筒 3、4、3’、4’—支架 5、6—振弦
振弦式转矩传感器的结构 如图5-1-4所示，将套筒1、2分 别卡在被测轴的两个相邻面上， 然后将振弦5与6分别安装在套 筒上的支架3、4和3＇、4＇上， 安装时必须使振弦具有一定的 预应力。当被测轴转动传递转 矩T时，轴产生扭转变形，致使 其两相邻截面扭转一个角度， 造成振弦5受到拉力，振弦6受 到压力。在被测轴的弹性变形 范围内，轴的扭转角与外加转 矩T成正比，而振弦的张力又与 扭转角成正比。与振弦式压力 传感器一样，可以用测量传感 器输出的差频信号来测量被测 轴上所承受的转矩。