振弦式传感器是目前应力、应变测量中较为先进的传感器之一。振弦式传感器的输出是频率信号，信号处理过程中无须进行A/D及D/A转换，因此，抗干扰能力强，信号传输距离远，而且对传输电缆要求低。另外，振弦式传感器还具有结构简单、精度高、寿命长等特点, 因而一直受到工程界的关注。在工程应用中，振弦式传感器可以埋入或焊接在被测试件上，基本不存在粘贴剂老化和脱落问题，具有很好的稳定性和重复性。对于微小的被测力变化可产生较大的频率变化，具有很高的灵敏度。
随着现代电子读数仪技术、材料及生产工艺的发展，振弦式仪器技术也不断得以完善，成为新一代工程仪器的潮流，被广泛应用在建筑物基础、大坝、桥梁、公路、核电站的水泥外壳等需要对受力、位移、微裂缝的测量中，还可以作为电子秤、皮带秤、汽车秤等的关键传感器。为了准确测量应力、应变的变化，除了要研究振弦式传感器的材料特性外，还必须解决振弦传感器的激振和测频读数技术。
传统的间歇激振方法
为了测量出振弦的固有频率，必须设法激发弦振动。激发弦振动的方式一般有2种：1、连续激振方式。这种方式又分为电流法和电磁法，在电流法中，振弦作为振荡器的一部分，振弦中通过电流，所以必须考虑振弦与外壳的绝缘问题。若绝缘材料与振弦热膨胀系数差别大，则易产生温差，影响测量精度，连续激振容易使振弦疲劳。2、间歇激振方式。振弦上装有一块小纯铁片，旁边放置电磁铁，当电磁铁线圈通入脉动电流i后，电磁铁的磁性大大增强，从而吸住小铁片(振弦)；当线圈中无电流流过，电磁铁就释放振弦。如此循环激振，弦就产生振动。要维持弦持续振动，就应不断地激发振弦。即电磁铁每隔一定时间通过一次脉冲电流，使电磁铁定时地吸引振弦，故须在电磁铁的线圈通以一定周期的脉冲电流。当停止激振时，由于惯性的作用，振弦继续做阻尼振动，电磁铁线圈中产生感应电动势，感应电动势的频率与弦的阻尼振动频率相等。这样可由输出电势的频率测得振弦的固有振动频率。
一般的单线圈振弦式传感器的固有频率范围是400Hz～4500 Hz之间，其输出频率随所受压力的变化而变化。若扫频信号的频率范围是400 Hz～4500 Hz，需要扫频的时间长、激振效果差、可控性差。为了减少扫频时间，提高测量速度，根据振弦传感器的输出频率范围设置不同的扫频频段。其方法是：由参数输入电路输入扫频信号频率的上限值fmax和下限值fmin，以及相邻2个扫频信号频率的差值Δf，这些参数存储在单片机的片内EEPROM中。这样，输出的扫频信号很有针对性，输出的激振频率可控性好。这些正是该扫频激振技术的突出优点。
对于多通道振弦传感器的选择和隔离是通过金属化场效应管固态继电器实现的。当选择某一路传感器时，其对应的MOSFET固态继电器导通，而其他路的MOSFET固态继电器截止。虽然其他路传感器的激振线圈通过MOSFET接在恒流激振电路的输出端，但是MOSFET截止时的漏电流极小，处于高阻态，因而不会对所选通路造成影响。另外，选通电路和恒流驱动电路是光隔离的，从而避免了选通电路和恒流驱动电路相互影响，进一步提高了扫频激振电路的可靠性。
根据振弦式传感器的特性，当激振信号太强时，振弦会产生倍频振动，由于倍频成分的不同，使得同一传感器获得的频率不同。采用了恒流弱激振的方法，调整激振电流的大小，使其能可靠激振振弦传感器的基频，而又远离倍频。恒流激振的另一个优点是可以忽略传感器引线电阻的影响。更多传感器文章请见http://www.cazsensor.com
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