振筒式气压传感器是一种新型的气压感应元件。它由两个同轴的一端密封的圆筒组成。一个是内振筒,一个是外保护筒。内振筒一般采用镍基恒弹合金。外保护筒一般用不锈钢制成。这两个筒的一端固定在公共基座上,另一端为自由端。线圈架安装在基座上,并位于圆筒的中央。线圈架上有激振线圈,它用于激励内振筒;线圈架上另有拾振线圈,它用于检测内振筒的振动频率。内振动筒和外保护筒之间的空间被抽空作为绝对压力的标准。内振动筒和线圈架之间的空间与被测气体相通。
对于大多数振筒的几何尺寸来说,轴向半波数m=1,周向波数n=3或4的模式具有最低的固有频率和最大振幅,并且容易激振。对称模式最稳定,对测量有利。所以m=I,n二4的振动模式,多用来作为气压传感器的工作模式。由于波型的对称性,使得传感器经得起大加速度位移而不致于损失任何磁性性能。
拾振线圈在线圈架中安装成与激振线圈相垂直,这样可避免两个线圈的互相规合。这种空间位置和相位关系有助于振筒以四瓣对称波型起振,波节的对称性也对滤掉外来的干扰有益。
激振线圈、拾振线圈和机械共振的内振筒由通过导线的电流和由磁力线所产生的力相互联系着,构成为闭环控制电路。
空气引入线圈架和振筒之间的空腔,筒壁由作用在筒内表面的压力所张紧,这个张力使筒的固有频率随压力的增加而增加。当机械频率增加时,拾振线圈直接检测出频率增量,并立即将这个信息转送到放大器和限幅器。该新的频率和新的极限电压又反馈到激振线圈,产生一个增强了的、并以适当频率脉动的力。
传感器在零压力点有一个固有频率的选择原则是:对于气压传感器而言,要尽可能使频率高些,这样可以使方程的二次项占的比例明显减小,有利于线性化。