現(xiàn)代化高速發(fā)展的今天,也帶來(lái)了傳感器發(fā)展日新月益,以振動(dòng)傳感器為例來(lái)說(shuō),是目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的報(bào)警檢測(cè)傳感器,通過(guò)內(nèi)部的壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的參量(如振動(dòng)速度、頻率、加速度等)并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào),然后經(jīng)過(guò)LM358等運(yùn)放放大并輸出控制信號(hào),要是用于檢測(cè)沖擊力或者加速度的傳感器 ,通常使用的是加上應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生電荷的壓電器件,也有采用別的材料和方法可以進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。利用質(zhì)量塊的慣性在慣性空間建立坐標(biāo),測(cè)定相對(duì)大地或慣性空間的振動(dòng)加速度,它通過(guò)其中的換能元件,將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為便于傳遞、變換、處理和儲(chǔ)存的電信號(hào)。
振動(dòng)傳感器主要是由彈簧、阻尼器及慣性質(zhì)量塊組成的單自由振蕩系統(tǒng),振動(dòng)傳感器的主要作用就是監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)情況,每種設(shè)備都有自己的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),超過(guò)振動(dòng)值,表明機(jī)器出現(xiàn)故障,所以振動(dòng)傳感器是起到對(duì)振動(dòng)的保護(hù)作用。 ?
最典型的的就是瑞士Colibrys的 VS9000振動(dòng)傳感器
Colibrys VS9000加速度計(jì)是一種新的超小型高端產(chǎn)品,致力于在振動(dòng)傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,大帶寬,高耐用度和低功耗的設(shè)計(jì)以及優(yōu)秀的零位穩(wěn)定性,這種結(jié)合保證了VS9000 MEMS加速度傳感器卓越的可靠性。Colibrys VS9000系列是一個(gè)電容式MEMS加速度計(jì),它是由一個(gè)體硅微加工工藝制成的硅表頭元件,一個(gè)低功耗ASIC專用信號(hào)處理器和一個(gè)存儲(chǔ)補(bǔ)償值的微處理器以及一個(gè)溫度傳感器等元件組成。一個(gè)低功耗的,校準(zhǔn)的,耐用的和性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。其電子配置中帶有一個(gè)電源重置以防止電壓不穩(wěn)的全保護(hù)裝置。這種可變電容傳感器可專門用來(lái)提供大的帶寬,對(duì)于±100g,(VS9100.D),帶寬是從直流到> 1.0千赫@ 5%,此產(chǎn)品還得益于VS9000系列的高穩(wěn)定性,低噪音和低偏置和溫度系數(shù)比例因子。
振動(dòng)傳感器測(cè)量振動(dòng)的方式很多,但總結(jié)起來(lái),原理大多都采用以下三種:機(jī)械式測(cè)量方法,光學(xué)式測(cè)量方法,電測(cè)方法
機(jī)械式測(cè)量方法:將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào),再經(jīng)機(jī)械系統(tǒng)放大后,進(jìn)行測(cè)量、記錄,常用的儀器有杠桿式測(cè)振儀和蓋格爾測(cè)振儀,這種方法測(cè)量頻率較,精度差,但操作起來(lái)很方便。
光學(xué)式測(cè)量方法:將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào),經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大后顯示和記錄。象激光測(cè)振儀就是采用這種方法。
電測(cè)方法:將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)線路放大后顯示和記錄。它是先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)化成電量,然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系,知道振動(dòng)量的大小,這是目前應(yīng)用得最廣泛的震動(dòng)測(cè)量方法。
二、振動(dòng)傳感器的分類及工作原理
振動(dòng)傳感器的種類豐富,按照工作原理的不同,能分為電渦流式振動(dòng)傳感器、電感式振動(dòng)傳感器、電容式振動(dòng)傳感器、壓電式振動(dòng)傳感器和電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器等。以下是這幾種振動(dòng)傳感器的工作原理和用途。
1、電渦流式振動(dòng)傳感器
電渦流式振動(dòng)傳感器是渦流效應(yīng)為工作原理的振動(dòng)式傳感器,它屬于非接觸式傳感器。電渦流式振動(dòng)傳感器是通過(guò)傳感器的端部和被測(cè)對(duì)象之間距離上的變化,來(lái)測(cè)量物體振動(dòng)參數(shù)的,電渦流式振動(dòng)傳感器主要用于振動(dòng)位移的測(cè)量。
2、電感式振動(dòng)傳感器
電感式振動(dòng)傳感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)傳感器。電感式振動(dòng)傳感器設(shè)置有磁鐵和導(dǎo)磁體,對(duì)物體進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí),能將機(jī)械振動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)化為電參量信號(hào)。電感式振動(dòng)傳感器能應(yīng)用于振動(dòng)速度、加速度等參數(shù)的測(cè)量。
3、電容式振動(dòng)傳感器
電容式振動(dòng)傳感器是通過(guò)間隙或公共面積的改變來(lái)獲得可變電容,再對(duì)電容量進(jìn)行測(cè)定而后得到機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的。電容式振動(dòng)傳感器可以分為可變間隙式和可變公共面積式兩種,前者可以用來(lái)測(cè)量直線振動(dòng)位移,后者可用于扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移測(cè)定。
4、壓電式振動(dòng)傳感器
壓電式振動(dòng)傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)來(lái)完成振動(dòng)測(cè)量的,當(dāng)被測(cè)物體的振動(dòng)對(duì)壓電式振動(dòng)傳感器形成壓力后,晶體元件就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷,電荷數(shù)即可換算為振動(dòng)參數(shù)。壓電式振動(dòng)傳感器還可以分為壓電式加速度傳感器、壓電式力傳感器和阻抗頭。
5、電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器是以電阻變化量來(lái)表達(dá)被測(cè)物體機(jī)械振動(dòng)量的一種振動(dòng)傳感器。電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器的實(shí)現(xiàn)方式很多,可以應(yīng)用各種傳感元件,其中較為常見(jiàn)的是電阻應(yīng)變震動(dòng)測(cè)量方法。
三、振動(dòng)傳感器有哪些典型應(yīng)用
1振動(dòng)傳感器在汽車防盜領(lǐng)域應(yīng)用廣泛
2振動(dòng)傳感器在泵房機(jī)組設(shè)備中的應(yīng)用
3振動(dòng)傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域中的應(yīng)用
4振動(dòng)傳感器在城市道路維護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
5振動(dòng)傳感技術(shù)在長(zhǎng)距離管道安全防范領(lǐng)域的應(yīng)用
6振動(dòng)傳感技術(shù)安防領(lǐng)域的應(yīng)用
7振動(dòng)傳感器在公路建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用
8振動(dòng)傳感器,幫助新手快速掌握滑雪技巧
9美國(guó)研究振動(dòng)傳感器技術(shù)以識(shí)別入侵車輛
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