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什么是力传感器的自然频率,它和响应频率有什么
文章出处：网络转载人气：发表时间：2020-04-30 09:12:38
我们在使用力传感器的时候，往往都需要关注传感器的响应速度，比如一个100kg的物体只放在传感器上面0.1s，传感器是否能够准确测量出来，这就需要传感器的响应频率足够高。
这里我们首先需要知道传感器的自然频率，也就是传感器发生共振时候的频率，力传感器的内部结构也可以看成一个振动系统。固有频率就是系统的一阶振动频率，在此频率下系统振动幅值最大。传感器使用频率在此频率附近时，传感器的灵敏系数偏差较大。所以当传感器的使用频率接近于这个值时，传感器的输出信号就会失真，导致测量准确度严重下降，所以，为了保证测量的准确性，我们只能使用传感器固有频率的1/3或者1/5以内的这个频率段。
传感器的固有震荡频率与尺度成反比，与刚度成正比。共振频率与它金属的硬度、质量、外形尺寸有关，当其发生形变时，弹力使其灰复，弹力主要与尺寸和硬度有关，质量影响其加速度。同样外形时，硬度高的频率高，质量大的频率低。
若再做更深一层考虑，在《固体物理学》的基本理论中，有所表述：
每个物体都是有N个子物体构成的，每个子物体有6个自由度，那么每个物体就有6N个自由度。而物体的自由度不同，其自然频率也不同。一般多自由度系统有多个自然频率。
物体的固有频率取决于物体自身的刚度（不是强度），并且具有方向性，而刚度由物体的结构形式决定。
当物体作受迫振动时，其震动的频率取决于外界振动的频率
外界振动作用在物体上，当外界振动频率与物体固有频率相近时，就会产生明显的振动加剧现象。
《固体物理学》有一个简化公式，T=2×π×sql（m/k）。
实际上任何一个系统它们的刚度、质点都是比较复杂的，很难计算准确。多数场合是要用测量的办法。
所以，传感器的固有频率主要还是和传感器自身结构以及材料有关，我们在实际应用的时候，必须考虑到自身使用情况，按照需求来选择响应频率合适的传感器，才能保证我们实验数据的真实性。
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