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一體化振動傳感器:常見的幾種振動傳感器

點擊次數(shù):2058  更新時間:2024-06-18
   振動傳感器按工作原理分別有電渦流型、速度型、加速度型、電容型、電感
 
  型等五種。 后兩種因受周圍介質(zhì)影響較大, 目前已很少采用。 電渦流傳感器測量的是位移量(間隙變化) ,振動速度傳感器測量的是速度,振動加速度傳感器測量的是加速度。速度經(jīng)過一次積分可以成為位移,加速度經(jīng)過 1、 2 次積分可以變成速度和位移,但積分通常會引起誤差。
 
  (1) 振動速度傳感器
 
  振動速度傳感器
 
  速度傳感器是利用磁電感應(yīng)原理把振動信號轉(zhuǎn)換成電信號。 其主要由磁路系統(tǒng)、 線圈組件、 彈簧阻尼等部分組成。 在傳感器殼體中剛性的固定有兩個線圈組件, 磁鋼用彈簧懸掛于殼體。 當(dāng)傳感器在工作頻率范圍內(nèi)工作時, 線圈與磁鋼產(chǎn)生相對運(yùn)動, 線圈切割磁力線, 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢, 該電壓正比于機(jī)殼的振動速度。這種傳感器屬于結(jié)構(gòu)型傳感器。 由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響和機(jī)械系統(tǒng)慣性質(zhì)量的限制,其固有頻率低、工作頻率范圍窄。
 
  速度傳感器具有安裝簡單, 可適用絕大多數(shù)機(jī)器的環(huán)境條件, 以及不需外加電源, 振動信號不經(jīng)任何處理可以傳送到需要的地方的優(yōu)點, 但其活動部件易損壞,低頻響應(yīng)不好。一般速度傳感器在 15Hz 以下,將產(chǎn)生較大的振幅和相位誤差。
 
  (2) 振動加速度傳感器
 
  多數(shù)加速度傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。所謂的壓電效應(yīng)就是“對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài), 在晶體內(nèi)部建立電場, 這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)” 。
 
  一般加速度傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形的這個特性。 由于這個變形會產(chǎn)生電壓, 只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系, 就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。 壓電式振動傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)來完成振動測量的, 當(dāng)被測物體的振動對壓電式振動傳感器形成壓力后, 晶體元件就會產(chǎn)生相應(yīng)的電荷, 電荷數(shù)即可換算為振動參數(shù)。
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