用于三个方向位移测量的复合式振弦传感器装置

摘要

本发明公开了一种用于三个方向位移测量的复合式振弦传感器装置，包括检测单元、切换器和设置在待测目标内部的X轴振弦传感头、Y轴振弦传感头、Z轴振弦传感头，所述的X轴振弦传感头、Y轴振弦传感头、Z轴振弦传感头处于相互垂直的三个方向，所述的检测单元用于振弦传感头的激励、拾振和位移测量；检测单元控制切换器按照时序依次与三个传感头相连通，获取待测目标三个方向的位移值。本发明还提供了一种低功耗的振弦式传感器激励检测方式，在实现结构体中全方位位移的测量同时，大大节约了能耗，满足了传感器在无人值守、电池供电条件下的长时间工作要求。

主权项

用于三个方向位移测量的复合式振弦传感器装置，其特征在于：包括检测单元、切换器和设置在待测目标内部的X轴振弦传感头、Y轴振弦传感头、Z轴振弦传感头，所述的X轴振弦传感头、Y轴振弦传感头、Z轴振弦传感头处于相互垂直的三个方向，每个振弦传感头分别包括独立的振弦、线圈和壳体；所述的检测单元用于振弦传感头的激励、拾振和位移测量；检测单元控制切换器按照时序依次与三个传感头相连通，获取待测目标三个方向的位移值；所述的检测单元包括激励电路单元、拾振电路单元和处理单元；所述的激励电路单元通过线圈为振弦起振提供电信号；所述的拾振电路单元通过线圈获取振弦的频率信号；所述的处理单元包括预振模块、复振模块、频率检测模块、切换模块和信号处理模块，所述激励电路单元的输出端与预振模块的输入端、复振模块的输入端电联接，所述拾振电路单元的输出端与频率检测模块的输入端电联接，所述预振模块的输出端、复振模块输出端和频率检测模块的输出端分别与信号处理模块电联接；切换模块可根据设定的时序，控制切换器将三个传感头分别与检测单元连通；所述的信号处理模块记录有效的复振频率信号，同时控制传感器的激励检测流程，使传感器在稳态和非稳态两种模式下工作；所述的非稳态工作模式按照预振—预振检测—复振—复振检测步骤进行；所述的稳态工作模式按照直接复振—复振检测步骤进行。