隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產品,那么你一定不知道這些產品的一些組成,比如振動傳感器。
在高度發(fā)達的現代工業(yè)中,現代檢測技術向數字化、信息化方向發(fā)展已成為必然趨勢。測試系統(tǒng)的最前沿是傳感器。它是整個檢測系統(tǒng)的靈魂,被世界各國列為尖端技術。正是近年來IC技術和計算機技術的飛速發(fā)展,為傳感器的發(fā)展提供了良好可靠的科技基礎。傳感器的發(fā)展日新月異,數字化、多功能、智能化是現代傳感器發(fā)展的重要特征。
振動傳感器接收原理
振動傳感器是測試技術中的關鍵部件之一。它的主要功能是接收機械量,并將其轉換成與其成正比的電量。因為它也是一種機電轉換裝置。所以我們有時稱它為換能器、振動拾音器等。
振動傳感器不直接將原始的被測機械量轉換為電,而是將原始的被測機械量作為振動傳感器的輸入量,再由機械接收部分接收,形成另一個適合的機械量。最后由機電轉換部分轉換成電能。因此,傳感器的工作性能取決于機械接收部分和機電轉換部分的工作性能。
1、相對式機械接收原理
由于機械運動是物質運動最簡單的形式,人們首先想到的就是用機械的方法來測量振動,從而造就了機械測振儀(如蓋革測振儀等)。傳感器的機械接收原理就是以此為基礎的。相對測振儀的工作接收原理是在測量時將儀器固定在一個固定的支架上,使接觸桿與被測物體的振動方向一致,通過彈簧的彈力與被測物體表面接觸。當物體振動時,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間位移的曲線。根據這條記錄曲線,可以計算出位移的大小和頻率等參數。
可以看出,相對機械接收部分測量的結果是被測物體相對于參考體的相對振動。被測物體的絕對振動只有在參考物體絕對靜止時才能測得。這樣,就會出現問題。當需要測量絕對振動,但找不到不可移動的參考點時,這種儀器就沒有用了。例如:在運行中的內燃機車上測試內燃機車的振動,測量地震時地面和建筑物的振動……沒有固定的參考點。在這種情況下,我們必須使用另一種類型的測振儀進行測量,即使用慣性測振儀。
2、慣性式機械接收原理
慣性機械測振儀測量振動時,將測振儀直接固定在被測振動物體的測量點上。當傳感器外殼隨被測振動物體移動時,彈性支撐的慣性質量將面向外殼。移動時,安裝在質量塊上的測針可記錄質量元件與外殼的相對振動位移幅值,然后使用關系式 表示慣性質量塊與殼體之間的相對振動位移,得到被測物體振動位移波形的絕對值。
振動傳感器的分類:
就機械接收原理而言,振動傳感器只有相對型和慣性型兩種。但是,在機電變換方面,由于變換方法和性質不同,種類和應用也很多?,F代振動測量中使用的傳感器不再是傳統(tǒng)概念中獨立的機械測量裝置。它只是整個測量系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié),與后續(xù)的電子電路密切相關。
由于傳感器內部機電轉換原理不同,輸出功率也不同。有的將機械量的變化轉化為電動勢和電荷,有的將機械振動量的變化轉化為電阻、電感等參數的變化。
一般來說,這些電量不能直接被后續(xù)的顯示、記錄和分析儀器所接受。因此,對于機電轉換原理不同的傳感器,必須附加專門的測量電路。測量電路的作用是最終將傳感器的輸出功率轉化為可以被后續(xù)顯示分析儀器接受的通用電壓信號。
在研究設計過程中,一定會有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設計過程中不斷總結經驗,這樣才能促進產品的不斷革新。