振動傳感器是一種目前廣泛應用的報警檢測傳感器，它通過內(nèi)部的壓電陶瓷片加彈簧重錘結構感受機械運動振動的參量（如振動速度、頻率、加速度等）并轉換成可用輸出信號，然后經(jīng)過LM358等運放放大并輸出控制信號。

振動傳感器可用于機械中的振動和位移、轉子與機殼的熱膨脹量的長期監(jiān)測；生產(chǎn)線的在線自動檢測和自動控制；科學研究中的多種微小距離和微小運動的測量等。

振動傳感器在測試技術中是關鍵部件之一，它具有成本低、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠，振動檢測可調(diào)節(jié)范圍大的優(yōu)點，廣泛應用于能源、化工、醫(yī)學、汽車、冶金，機器制造，軍工，科研教學等諸多領域。

振動傳感器在汽車防盜領域應用廣泛

振動傳感器能夠對車體特殊頻段的振動進行監(jiān)測，在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報。如果有人擊打、撞擊或移動您的汽車，傳感器就會向控制器發(fā)送信號，指示震動強度。

根據(jù)震動的強度，控制器會發(fā)出表示警告的“嗶嗶聲”或者全面拉響警報。許多先進的報警系統(tǒng)都將震動傳感器作為防盜裝置，不過通常還要配合其他裝置一起使用。目前，汽車、摩托車防盜系統(tǒng)上，百分之八十的車輛報警器都用這類傳感器。

振動傳感器在泵房機組設備中的應用

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，機械工業(yè)化的程度也飛速提高，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的機械設備正逐步走向復雜化、高速化、自動化。為了掌握設備運行狀態(tài)、避免發(fā)生事故，對生產(chǎn)中的關鍵機組實行在線監(jiān)測和故障診斷，也越來越引起人們的重視。振動傳感器就承擔了這一重要任務，保證了設備的正常運行。

當泵房或機組發(fā)生振動時，應針對具體情況，用振動傳感器測量逐一分析可能造成振動原因，找出問題的癥結后，再采取有效的技術措施加以消除。

工業(yè)振動分析技術是確定、預測和預防旋轉型設備故障的一種檢測工具。實施設備振動分析將會提高設備的可靠性和工作效率，減少停機時間，消除機電故障。振動分析技術是全球通用的工具用于確定設備故障，設定設備維修計劃，使設備盡可能長時間地正常工作。

這些設備的旋轉組件都有各自特定的振動頻率。而其振動幅度則代表該設備的工作情況或工作質量。振幅的擴大直接表示旋轉組件例如軸承或齒輪發(fā)生了故障。

對于旋轉機械來說，目前主要的分析信號來自振動信號。對于泵來說，泵發(fā)生重要故障的重要特征是機器伴有異常的振動和噪音。其振動信號能實時的反應水泵故障信息，應用振動傳感器可以實時監(jiān)測泵的運行狀態(tài)，以便第一時間檢測到故障信息，通知檢修人員采取措施，保證泵的正常工作，提高工作效率，同時消除安全隱患。

振動傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線領域中的應用

精密的工業(yè)生產(chǎn)過程越來越依賴于電機和相關機械設備高效可靠、始終如一的運作。機器設備的不平衡、缺陷、緊固件松動和其它異?，F(xiàn)象往往會轉化為振動，導致精度下降，并且引發(fā)安全問題。如果置之不理，除了性能和安全問題外，若導致設備停機修理，也必然會帶來生產(chǎn)率損失。即使設備性能發(fā)生微小的改變，這通常很難及時預測，也會迅速轉化為重大的生產(chǎn)率損失。

眾所周知，過程監(jiān)控和基于狀態(tài)的預見性維護是一種行之有效的避免生產(chǎn)率損失的方法，但這種方法的復雜性與其價值不相上下。現(xiàn)有方法存在局限性，特別是涉及到分析振動數(shù)據(jù)（無論以何種方式獲得）和確定誤差源時。

典型數(shù)據(jù)采集方法包括安裝在機器上的簡單壓電傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集工具等。這些方法存在多種局限性，特別是與理想的全面檢測與分析系統(tǒng)解決方案相比較，后者可以嵌入機器上或機器中，并能自治工作。下面深入討論這些局限性及其與理想解決方案——自治無線嵌入式傳感器——的對比。對完全嵌入式自治檢測元件的復雜系統(tǒng)目標的選項分析可以分為十個不同方面，包括實現(xiàn)高重復度的測量、精確評估采集到的數(shù)據(jù)、適當?shù)奈臋n記錄和可追溯性等。

目前，手持式振動探頭在實現(xiàn)方法上具備一些優(yōu)勢，包括不需要對終端設備做任何修改，而且其集成度相對較高，尺寸較大，可提供充足的處理能力和存儲空間。然而，它的一個主要局限是測量結果不可重復。探頭位置或角度稍有改變，就會產(chǎn)生不一致的振動剖面，從而難以進行精確的時間比較。

因此，維護技術人員首先需要弄清所觀察到的振動偏移是由機器內(nèi)部的實際變化所致，還是僅僅因為測量技術的變化所致。理想情況下，傳感器應當結構緊湊并且充分集成，能夠直接永久性地嵌入目標設備內(nèi)部，從而消除測量位置偏移問題，并且可以完全靈活地安排測量時間。

振動傳感器在城市道路維護領域中的應用

近日，有國家為公交車加裝一套檢測系統(tǒng)，隨時收集路面狀況等數(shù)據(jù)信息，以便及時維護道路破損，保證城市交通的安全狀況。

研究人員將一種名為“G感知”的振動傳感器安裝在公交車底盤下方，公交車在路面行駛過程中一旦發(fā)生點播或晃動，傳感器受到感應，就會立即將信息傳送給中央系統(tǒng)，中央系統(tǒng)中裝有GPS模塊定位信息和畫面?zhèn)鬏斀邮芷?，兩者同時作用，通過分析就能找出道路中央坑陷的具體所在位置。通過在公交車上安裝路面探測器，進行24小時監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)坑陷道路，會立即派出維修隊進行維修。

振動傳感技術在長距離管道安全防范領域的應用

分布式光纖振動傳感技術隨著光纖通信技術的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的一種新型振動傳感技術，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)長距離的輸油輸氣管道安全防范，有效保障油氣管線安全。

系統(tǒng)是基于相位敏感OTDR技術的原理而設計。將光纖作為相位調(diào)制元件，當外界入侵引起光纖振動時，光纖中散射光的相位會變化，通過探測光纖后向返回的瑞利散射信號的變化，對不同時刻信號特征進行分析，實現(xiàn)整段光纜振動信息進行實時監(jiān)測。

可探測人工開挖、機械挖掘、鉆孔等入侵行為：

系統(tǒng)具有分布式測量、本征無源防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、測量距離遠、維護成本低等優(yōu)點，可廣泛應用于原油、成品油、天然氣管線、地下管網(wǎng)等領域的入侵破壞監(jiān)測。

振動傳感技術安防領域的應用

分布式光纖周界入侵報警系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)安防設備普遍存在的監(jiān)測距離短、功耗大、誤報率高等問題，成為新一代周界安防監(jiān)測系統(tǒng)。

光纖振動時，會引起光纖中光波相位的變化，通過對光波相位的變化來檢測是否有擾動信號產(chǎn)生。

對采集到的信號進行分析處理，判斷是否有入侵行為。

可監(jiān)測行為有：

振動傳感器在公路建設領域的應用

壓路機是具有壓實路面、填方壓實作用的道路施工機械。在壓實作業(yè)中，壓路機碾壓路面，是如何來評判壓實度是否達標呢？是壓實不足，還是碾壓過度，如何來控制壓路機的壓實力度呢？

壓路機在壓實作業(yè)中，往往采用振動壓實技術，能夠快速、有效的達到壓實效果。我們可以通過振動傳感器來測量、控制壓路機的振動狀況，它可以監(jiān)控壓路機振動機輪的加速度情況，并能夠通過安裝在控制室內(nèi)的LCD/LED顯示屏把加速度信號顯示出來，方便操作人員實時查看和掌控。

振動傳感器，幫助新手快速掌握滑雪技巧

通過佩戴在胳膊和腿上的振動傳感器，滑雪新手可以獲得實時的指導，從而更準確的知道應該如何控制身體姿態(tài)。

振動裝置在舞蹈教學和體育運動的訓練中已得到一些應用。在這些場合中，受訓者需要有精確的姿勢或姿態(tài)。隨著運動員和舞蹈者四肢的運動，傳感器能感知運動狀態(tài)，并利用震動提醒他們采用正確的技術。振動傳感器對滑雪尤為有用，因為與網(wǎng)球等其他運動不同，在滑雪時教練不可能手把手地指導。

滑雪板上安裝的傳感器能感知滑雪者正在向什么方向滑行。當滑行方向錯誤時，傳感器將會發(fā)出提示，告知滑雪者應當怎樣扭動身體，或是如何進行平衡。

美國研究振動傳感器技術以識別入侵車輛

研究人員正在向汽車行業(yè)尋求開發(fā)振動傳感器和數(shù)字信號處理技術的方法，僅根據(jù)車輛的振動便可以識別和自動瞄準目標車輛。通過使用測振傳感器收集的來自內(nèi)部反介入?yún)^(qū)和禁入?yún)^(qū)車輛的振動數(shù)據(jù)實現(xiàn)戰(zhàn)斗識別和自動目標識別。

據(jù)相關研究人員稱，當今，激光測振技術已比較成熟，完全具備自動目標識別能力。利用微多普勒技術的測振傳感器已被用于測量車輛的發(fā)動機振動。該技術能夠在傳統(tǒng)光電傳感器的感知能力范圍外提供非圖像識別，以發(fā)現(xiàn)潛在的入侵者或攻擊者。

此外，測振技術還可以為探詢設施、電廠評估、模糊目標和戰(zhàn)斗損傷評估（BDA）的振動信號特征評估。

開發(fā)振動信號的自動數(shù)字信號處理過程是將使該技術服役于作戰(zhàn)人員的關鍵一步。

從檢測到的遠處車輛振動信號可以幫助作戰(zhàn)人員分析并確定發(fā)動機類型、發(fā)動機轉速、氣缸數(shù)量、車輛類型或一個目標的指紋圖譜，以用于目標辨認和識別。

研究人員先前已練習了相同的車輛振動檢測算法，并推定出即使相同車輛的相關參數(shù)，如感測位置、發(fā)動機退化和調(diào)整狀態(tài)、發(fā)動機的工作條件和結構載荷等的測量值也可以改變。

最新仿生振動傳感器讓你成為蜘蛛俠

韓國科學家正在開發(fā)一種強大的聲音和運動傳感器，可以在未來的某一天讓人類、建筑以及其他物體擁有“蜘蛛俠的感覺”。

這種新型傳感器叫作“裂縫傳感器”（又名“納米級裂縫感覺系統(tǒng)”），它源于蜘蛛裂縫感覺的啟發(fā)，該傳感器可以佩戴在人身上或者放置在其他物體上。

蜘蛛的腿部散布著裂縫感覺，這些由蜘蛛身體表面的硬外骨骼和肢體裂縫中的一種柔性墊組成，直接連接到蜘蛛的神經(jīng)系統(tǒng)。

蜘蛛裂縫感覺中的柔性墊是高度敏感的聲音和振動感應，也是蜘蛛身上的早期預警系統(tǒng)。

這就是為什么蜘蛛幾乎能在你要撲打它前就預感到危險，并在你完成動作前逃脫。換句話說，你最微小的動作都可能引發(fā)蜘蛛的內(nèi)置感覺預警系統(tǒng)。

納米級裂縫感覺系統(tǒng)是基于蜘蛛腿部裂紋預警系統(tǒng)原理：即在柔軟的材料上覆蓋堅硬的物質。傳感器的延伸和變形的程度越大，兩層物質的間隙就更大，從而獲得更高的靈敏度。

科學家們認為這項新技身有無限可能的應用——比如錄音，語音識別，運動感應，以級在地震發(fā)生前感應最微妙的震動，以及作為可穿戴式血壓傳感器用于醫(yī)療監(jiān)控領域。

在一項比較聲音識別能力的測試中，機械蜘蛛裂縫傳感器完勝麥克風——機械蜘蛛傳感器能準確地捕捉到了92分貝環(huán)境下的聲音，而麥克風則不能清晰地錄制聲音?？茖W家們還將傳感器連接小提琴上，結果顯示它能準確地記錄音符，然后將其轉換成數(shù)字信號制作成曲子。他們還將傳感器佩戴到手腕上，能夠精確地測量心跳。

編輯：jq