(1.中国水利水电科学研究院，北京 100038；2.北京中水科工程总公司，北京 100038)

1 概 述

振弦式监测仪器是目前在测力应用方面最为先进的传感器之一，这种传感器输出的是频率信号，因此,其抗干扰能力强，温漂、零漂小，受电参数影响小，性能稳定可靠，能适应恶劣条件下长期观测和远距离测试[1]，被广泛地用于水库大坝、港口工程、桥梁、基坑等工程的应力应变、变形、渗流、液位、温度等监测中[2]。大多数振弦式监测仪器内部集成温度测量原件，可以对参数进行温度补偿，从而得到更精确的测量值。

业界普遍采用时域分析法测量振弦式监测仪器的共振频率，该方法原理简单，可以得到满足行业规范的测量结果。目前，国外一些仪器公司(如美国Campbell)开始研究并使用频谱测量法检测振弦式仪器的共振频率。本文从噪声免疫能力、信号诊断功能、分辨率和测量准确度这三个方面对时域分析法和频谱测量法进行了比较评价，表明采用频谱测量法检测振弦式监测仪器共振频率更加先进和适用。

2 振弦式监测仪器

振弦式监测仪器感应元件与振弦相连，内部结构如图1所示，外力改变会使振弦的张紧程度相应改变，当张紧的振弦受到外加激励后，将以其共振频率进行自由振荡。激励与拾取线圈是一个电磁线圈，它以特定的频率谱有规律地拨动振弦，促使其自由振荡。理想情况下，振弦以其固有频率振荡较长的时间，而叠加在内的噪声信号会在20ms内快速衰减。……