早期的壓力傳感器即采用振弦式。這種傳感器的振弦一端固定,另一端連結(jié)在彈性感壓膜片上。弦的中部裝有一塊軟鐵,置于磁鐵和線圈構(gòu)成的激勵(lì)器的磁場(chǎng)中。激勵(lì)器在停止激勵(lì)時(shí)兼作拾振器,或單設(shè)拾振器。工作時(shí),振弦在激勵(lì)器的激勵(lì)下振動(dòng),其振動(dòng)頻率與膜片所受壓力的大小有關(guān)。
拾振器則通過(guò)電磁感應(yīng)獲取振動(dòng)頻率信號(hào)。振弦振動(dòng)的激勵(lì)方式有間歇式和連續(xù)式兩種。在間歇激勵(lì)方式中,采用張弛振蕩器給出激勵(lì)脈沖,并通過(guò)一個(gè)繼電器使線圈通電、磁鐵吸住弦上的軟鐵塊。
激勵(lì)脈沖停止后,磁鐵被松開(kāi),使振弦自由振動(dòng)。此時(shí)在線圈中即產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),其交變頻率即為振弦的固有振動(dòng)頻率。連續(xù)激勵(lì)方式又可分為電流法和電磁法。電流法將振弦作為等效的LC回路并聯(lián)于振蕩電路中,使電路以振弦的固有頻率振蕩。
電磁法采用兩個(gè)裝有線圈的磁鐵,分別作為激勵(lì)線圈和拾振線圈。拾振線圈的感應(yīng)信號(hào)被放大后又送至激勵(lì)線圈去補(bǔ)充振動(dòng)的能量。為減小傳感器非線性對(duì)測(cè)量精度的影響,需要選擇適中的最佳工作頻段和設(shè)置預(yù)應(yīng)力,或采用在感壓膜的兩側(cè)各設(shè)一根振弦的差動(dòng)式結(jié)構(gòu)。