Schwingsaitenaufnehmer

Mit Schwingsaitenaufnehmern können prinzipiell alle Größen gemessen werden, die sich auf die Spannkraft einer Saite übertragen lassen: Dehnung, Masse, Kraft, Druck, Temperatur usw.

Erklärung

Die Spannkraft einer eingespannten Saite verändert bei der Ausdehnung deren Eigenfrequenz:

${f}_{0} = \frac{1}{2} * \sqrt{ \frac{F}{m*l} }$

wobei:
$f 0$ ... Eigenfrequenz der Saite
$F$ ... spannende Kraft
$m$ ... Masse
$l$ ... Länge

Die Erregung der Saite erfolgt meist induktiv, während die Aufnahme der Schwingfrequenz kapazitiv erfolgt.

Zwei Betriebsarten sind möglich:

Erregung mit einem Impuls und anschließende Aufnahme der freien Schwingung
kontinuierlicher Betrieb mit erzwungenen Schwingungen (der Saitensensor ist Bestandteil eines Oszillators)

Außerdem kann die Nichtlinearität der Kennlinie durch Differentialanordnung weitgehend linearisiert werden.

Anwendung

Da hohe Kräfte erforderlich sind und daraus auch Rückwirkungen entstehen können, werden Schwingsaitenaufnehmer hauptsächlich in der Bauwerksüberwachung verwendet (aufgeschraubt oder direkt in den Baukörper eingegossen).