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哪些傳感器能用于振動(dòng)的測量

這些傳感器各有什么特點(diǎn)?: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-11-10

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振動(dòng)傳感器按其功能可有以下幾種分類方法: 按機(jī)械接收原理分:相對式、慣性式; 按機(jī)電變換原理分:電動(dòng)式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式; 按所測機(jī)械量分:位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應(yīng)變傳感器、扭振傳感器、扭矩傳感器。1、相對式電動(dòng)傳感器電動(dòng)式傳感器基于電磁感應(yīng)原理,即當(dāng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在固定的磁場里切割磁力線時(shí),導(dǎo)體兩端就感生出電動(dòng)勢,因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動(dòng)式傳感器。相對式電動(dòng)傳感器從機(jī)械接收原理來說,是一個(gè)位移傳感器,由于在機(jī)電變換原理中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)電律,其產(chǎn)生的電動(dòng)勢同被測振動(dòng)速度成正比,所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。 2、電渦流式傳感器電渦流傳感器是一種相對式非接觸式傳感器,它是通過傳感器端部與被測物體之間的距離變化來測量物體的振動(dòng)位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬(0~10 kHZ),線性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測量等優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于靜位移的測量、振動(dòng)位移的測量、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中監(jiān)測轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測量。 3、電感式傳感器依據(jù)傳感器的相對式機(jī)械接收原理,電感式傳感器能把被測的機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號(hào)的變化。因此,電感傳感器有二種形式,一是可變間隙,二是可變導(dǎo)磁面積。 4、電容式傳感器電容式傳感器一般分為兩種類型。即可變間隙式和可變公共面積式?？勺冮g隙式可以測量直線振動(dòng)的位移?？勺兠娣e式可以測量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移。 5、慣性式電動(dòng)傳感器慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、可動(dòng)部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài),其可動(dòng)部分的質(zhì)量應(yīng)該足夠的大,而支承彈簧的剛度應(yīng)該足夠的小,也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢為:u=Blx&r 式中B為磁通密度,l為線圈在磁場內(nèi)的有效長度, r x&為線圈在磁場中的相對速度。從傳感器的結(jié)構(gòu)上來說,慣性式電動(dòng)傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由于其輸出的電信號(hào)是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,根據(jù)電磁感應(yīng)電律,當(dāng)線圈在磁場中作相對運(yùn)動(dòng)時(shí),所感生的電動(dòng)勢與線圈切割磁力線的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號(hào)來說,感應(yīng)電動(dòng)勢是同被測振動(dòng)速度成正比的,所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。 6、壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器的機(jī)械接收部分是慣性式加速度機(jī)械接收原理,機(jī)電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應(yīng)。其原理是某些晶體(如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等,不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù),一般都可以在壓電材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受變形時(shí),它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生,這種從機(jī)械能(力,變形)到電能(電荷,電場)的變換稱為正壓電效應(yīng)。而從電能(電場,電壓)到機(jī)械能(變形,力)的變換稱為逆壓電效應(yīng)。因此利用晶體的壓電效應(yīng),可以制成測力傳感器,在振動(dòng)測量中,由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力,所產(chǎn)生的電荷數(shù)與加速度大小成正比,所以壓電式傳感器是加速度傳感器。 7、壓電式力傳感器在振動(dòng)試驗(yàn)中,除了測量振動(dòng),還經(jīng)常需要測量對試件施加的動(dòng)態(tài)激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn),因而獲得廣泛應(yīng)用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng),即壓電式力傳感器的輸出電荷信號(hào)與外力成正比。 8、阻抗頭阻抗頭是一種綜合性傳感器。它集壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器于一體,其作用是在力傳遞點(diǎn)測量激振力的同時(shí)測量該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。因此阻抗頭由兩部分組成,一部分是力傳感器,另一部分是加速度傳感器,它的優(yōu)點(diǎn)是,保證測量點(diǎn)的響應(yīng)就是激振點(diǎn)的響應(yīng)。使用時(shí)將小頭(測力端)連向結(jié)構(gòu),大頭(測量加速度)與激振器的施力桿相連。從“力信號(hào)輸出端”測量激振力的信號(hào),從“加速度信號(hào)輸出端”測量加速度的響應(yīng)信號(hào)。注意,阻抗頭一般只能承受輕載荷,因而只可以用于輕型的結(jié)構(gòu)、機(jī)械部件以及材料試樣的測量。無論是力傳感器還是阻抗頭,其信號(hào)轉(zhuǎn)換元件都是壓電晶體,因而其測量線路均應(yīng)是電壓放大器或電荷放大器。 9、電阻應(yīng)變式傳感器電阻式應(yīng)變式傳感器是將被測的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻的變化量。實(shí)現(xiàn)這種機(jī)電轉(zhuǎn)換的傳感元件有多種形式,其中最常見的是電阻應(yīng)變式的傳感器。電阻應(yīng)變片的工作原理為:應(yīng)變片粘貼在某試件上時(shí),試件受力變形,應(yīng)變片原長變化,從而應(yīng)變片阻值變化,實(shí)驗(yàn)證明,在試件的彈性變化范圍內(nèi),應(yīng)變片電阻的相對變化和其長度的相對變化成正比。: 回答者：網(wǎng)友

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