4 仿真結(jié)果

為了驗(yàn)證掃頻激振電路的效果，選用美國(guó)基康公司的VK4100、VK4150型振弦傳感器，在WE-30萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上對(duì)振弦傳感器進(jìn)行模擬加載試驗(yàn)，其測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。表中“計(jì)算應(yīng)變”、“計(jì)算頻率”是根據(jù)VK4100、VK4150的數(shù)學(xué)模型計(jì)算的值。通過(guò)對(duì)表1 數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析可以看出，用該掃頻激振方法不但對(duì)同一振弦傳感器在不同受力狀態(tài)時(shí)測(cè)頻的相對(duì)誤差小，而且對(duì)不同振弦傳感器測(cè)頻的相對(duì)誤差也很小，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的掃頻和可靠的激振。從表中還可以看出，實(shí)際測(cè)量的頻率值與理論值非常接近。

用單片機(jī)的比較輸出模式產(chǎn)生掃頻信號(hào)，省去了專用的掃頻信號(hào)發(fā)生器芯片，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了測(cè)量電路的可靠性，突破了傳統(tǒng)的儀表測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。恒電流弱激振電路的應(yīng)用，提高了振弦傳感器掃頻激振的可靠性和穩(wěn)定性，避免了倍頻信號(hào)的產(chǎn)生。此種掃頻激振方法已成功地應(yīng)用于某船舶應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，使長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船舶的受力情況成為現(xiàn)實(shí)。不但為船舶的使用、維護(hù)和保養(yǎng)提供了充分的依據(jù)，也為船舶的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、制造提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)及較高的使用價(jià)值。這種測(cè)頻方法也可推廣到其他領(lǐng)域，如核電站外殼、建筑大壩等需要長(zhǎng)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合，具有廣闊的應(yīng)用前景。