關(guān)于振動傳感器的工作原理以及應(yīng)用場景解析
人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如振動傳感器。
在高度發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中,現(xiàn)代測試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然發(fā)展趨勢,而測試系統(tǒng)的最前端是傳感器,它是整個(gè)測試系統(tǒng)的靈魂,被世界各國列為尖端技術(shù),特別是近幾年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),為傳感器的發(fā)展提供了良好與可靠的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展日新月益,且數(shù)字化、多功能與智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。
振動傳感器原理
振動傳感器是測試技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一。振動傳感器的原理是接收機(jī)械量并轉(zhuǎn)換成與其成正比的電量。因?yàn)樗彩且环N機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時(shí)稱它為換能器、振動拾音器等。
振動傳感器不直接將原始的被測機(jī)械量轉(zhuǎn)換為電,而是將原始的被測機(jī)械量作為振動傳感器的輸入量,再由機(jī)械接收部分接收,形成另一個(gè)適合的機(jī)械量為轉(zhuǎn)型。最后由機(jī)電轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換成電能。因此,傳感器的工作性能取決于機(jī)械接收部分和機(jī)電轉(zhuǎn)換部分的工作性能。
1、相對機(jī)械接收原理。由于機(jī)械運(yùn)動是物質(zhì)運(yùn)動最簡單的形式,人們首先想到的就是用機(jī)械的方法來測量振動,從而造就了機(jī)械測振儀(如蓋革測振儀等)。傳感器的機(jī)械接收原理就是以此為基礎(chǔ)的。相對測振儀的工作原理是在測量時(shí)將儀器固定在一個(gè)固定的支架上,使接觸桿與被測物體的振動方向一致,靠彈簧的彈力與被測物體表面接觸。當(dāng)物體振動時(shí),觸摸桿隨之移動,推動觸控筆在移動的紙帶上繪制振動物體隨時(shí)間位移的曲線。根據(jù)這條記錄曲線,可以計(jì)算出位移的大小和頻率等參數(shù)。
可以看出,相對機(jī)械接收部分測量的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動。只有當(dāng)參考體絕對靜止時(shí),才能測量被測物體的絕對振動。這樣,就會出現(xiàn)問題。當(dāng)需要測量絕對振動,但找不到不可移動的參考點(diǎn)時(shí),這種儀器就沒有用了。例如:在運(yùn)行中的內(nèi)燃機(jī)車上測試內(nèi)燃機(jī)車的振動,測量地震時(shí)地面和建筑物的振動……沒有固定的參考點(diǎn)。在這種情況下,我們必須使用另一種類型的測振儀進(jìn)行測量,即使用慣性測振儀。
2、慣性機(jī)械接收原理。慣性機(jī)械測振儀測量振動時(shí),將測振儀直接固定在被測振動物體的測點(diǎn)上。當(dāng)傳感器外殼隨被測振動物體移動時(shí),由彈性質(zhì)量塊支撐的慣性會相對于外殼移動,安裝在質(zhì)量塊上的測針可記錄質(zhì)量元件與外殼之間的相對振動位移幅值,然后利用慣性質(zhì)量塊與殼體的相對振動位移關(guān)系,即得到被測物體的絕對振動位移波形。
振動傳感器應(yīng)用
振動速度傳感器是一種慣性傳感器。它利用磁電感應(yīng)原理將振動信號轉(zhuǎn)化為電信號。可用于測量軸承殼或結(jié)構(gòu)的振動。這種傳感器測得的振動是相對于自由空間的絕對振動,其輸出電壓與振動速度成正比,故又稱速度振動傳感器。速度也可以在積分后換算成位移再進(jìn)行處理。這種測量可以評價(jià)旋轉(zhuǎn)或往復(fù)機(jī)械的綜合工況。直接安裝在機(jī)外,使用維護(hù)極為方便。工作時(shí),將傳感器安裝在機(jī)器上。當(dāng)機(jī)器振動時(shí),在傳感器的工作頻率范圍內(nèi),線圈和磁鐵相對運(yùn)動,切斷磁力線,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。電壓值與振動速度值成正比。與二級儀表配套,可顯示振動速度或位移。也可輸送至其他二次表或交流電壓表進(jìn)行測量。
本文只能帶領(lǐng)大家對振動傳感器有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時(shí)需要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。





