读取振动线传感器的传统方法是使用周期平均法,将传感器的响应作为时间的函数来分析。这种技术激发导线,测量导线响应中预定的正斜率零交叉次数之间的平均时间,从而给出导线的谐振周期。图4展示了这个过程。谐振频率是谐振周期的倒数。
在低噪声环境下,这是确定导线谐振频率的一种有效方法。它已经成功地集成到许多数据采集产品中,通过专用的硬件模块、编程指令和软件简化了其应用。然而,这种方法在嘈杂的环境中会遇到困难,如图1中错误的读数所示。
图5显示了在存在外部噪声的情况下测量过零的问题。
外部噪声干扰了信号,错误地消除了零交叉。一般来说,外部噪声可以通过在未损坏的信号上添加或去除零交叉而引入误差。即使有这样的困难,工程师有时还是能够在嘈杂的环境中收集有用的数据。然而,这需要额外的努力来消除噪声源或在噪声增加的时期进行测量。另一种方法要求数据分析人员通过比较噪声事件前后的测量数据来识别和丢弃不良数据。
鉴于这些挑战,仪器工程师开始寻找一种方法来确定振动线传感器的谐振频率,以提高抗噪声能力。