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振动传感器详解

点击次数:55 发布时间:2020-08-04

振动是自然界zui普遍的现象之一,大至宇宙小至原子粒子,无不存在振动现象。在工程技术领域中振动现象比比皆是,但在很多情况下振动是有害的,例如:振动降低加工精度和光洁度,加剧结构件的疲劳和磨损,在车辆和航kong领域中机体及结构件的振动不但会影响驾驶员的操作和舒适度,严重情况下还会引起机体、结构件的断裂甚至解体。

振动传感器是用于检测冲击力或者加速度的传感器 ,通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件,也有采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。

振动传感器可用于机械中的振动和位移、转子与机壳的热膨胀量的长期监测;生产线的在线自动检测和自动控制;科学研究中的多种微小距离和微小运动的测量等。振动传感器广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金,机器制造,jun工,科研教学等诸多领域。

振动传感器测量振动的方式很多,但总结起来,原理大多都采用以下三种:

机械式测量方法:将工程振动的变化量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,这种方法测量频率较,精度差,但操作起来很方便。

光学式测量方法:将工程振动的变化量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。象激光测振仪就是采用这种方法。

由于传感器内部机电变换原理的不同,输出的电量也各不相同。有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化,有的是将机械振动量的变化变换为电阻 、电感等参量的变化。

一般说来,这些电量 并不能直接被后续的显示、记录、分析仪器所接受。因此针对不同机电变换原理的传感器,必须附以专配的测量线路。测量线路的作用是将传感器的输出电量zui hou变为后续显示、分析仪器所能接受的一般电压信号。

一般情况下,振动传感器按其功能不同可以有以下几种几种分法:

按机械接收原理分为相对式、惯性式;

按机电变换原理分为电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式; 

按所测机械量分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器。

相对式和惯性式振动传感器

相对式振动传感器主要用于测量振动体相对其振动参照点的运动(例如机床转轴相对于机床底座的振动等);

惯性式振动传感器主要用于测量振动体相对于大地或惯性空间的运动(例如机床底座的振动、地面的振动、天空中飞机的振动等)。绝对式测振传感器因为内部包含惯性质量块,故又称为惯性式测振传感器。

惯性式式振动传感器必须与被测振动体接触安装,相对式传感器可以是接触式,亦可以是非接触式的。

电测方法:将工程振动的变化量转换成电信号,经线路放大后显示和记录。它是先将机械振动量转化成电量,然后对其进行测量,根据对应关系,知道振动量的大小,这是目前应用得zui广泛的震动测量方法。

从上面三种测量方法可以看出,它们都是经过振动传感器、信号放大电路和显示记录三个环节来完成的。

振动传感器的分类

振动传感器在机械接收原理方面,只有相对式、惯性式两种,但在机电变换方面,由于变换方法和性质不同,其种类繁多,应用范围也极其广泛。在现代振动测量中所用的传感器,已不是传统概念上独立的机械测量装置,它仅是整个测量系统中的一个环节,且与后续的电子线路紧密相关。

惯性式式振动传感器必须与被测振动体接触安装,相对式传感器可以是接触式,亦可以是非接触式的。

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