振动传感器 原理 振动传感器的原理及应用
振动传感器的原理及应用
振动传感器原理
振动传感器在测试技术中是关键部件之一，振动传感器的原理主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。
1、相对式机械接收原理由于机械运动是物质运动的最简单的形式，因此人们最先想到的是用机械方法测量振动，从而制造出了机械式测振仪（如盖格尔测振仪等）。传感器的机械接收原理就是建立在此基础上的。相对式测振仪的工作接收原理是在测量时，把仪器固定在不动的支架上，使触杆与被测物体的振动方向一致，并借弹簧的弹性力与被测物体表面相接触，当物体振动时，触杆就跟随它一起运动，并推动记录笔杆在移动的纸带上描绘出振动物体的位移随时间的变化曲线，根据这个记录曲线可以计算出位移的大小及频率等参数。
由此可知，相对式机械接收部分所测得的结果是被测物体相对于参考体的相对振动，只有当参考体绝对不动时，才能测得被测物体的绝对振动。这样，就发生一个问题，当需要测的是绝对振动，但又找不到不动的参考点时，这类仪器就无用武之地。例如：在行驶的内燃机车上测试内燃机车的振动，在地震时测量地面及楼房的振动……，都不存在一个不动的参考点。在这种情况下，我们必须用另一种测量方式的测振仪进行测量，即利用惯性式测振仪。
2、惯性式机械接收原理惯性式机械测振仪测振时，是将测振仪直接固定在被测振动物体的测点上，当传感器外壳随被测振动物体运动时，由弹性支承的惯性质量块将与外壳发生相对运动，则装在质量块上的记录笔就可记录下质量元件与外壳的相对振动位移幅值，然后利用惯性质量块与外壳的相对振动位移的关系式，即可求出被测物体的绝对振动位移波形。
振动传感器应用
振动速度传感器是属于惯性式传感。是利用磁电感应原理的振动信号变换成电信号。可用于测量轴承壳或结构的振动。这种传感器测量的振动是相对于自由空间的绝对振动，其输出电压与振动速度成正比，故又称速度式振动传感器。也可以把速度量经过积分转换成位移量再予处理。这种测量可对旋转或往复机械的综合工况进行评价，它直接安装在机器外部，故使用维护极为方便。工作时，将传感器安装在机器上，在机器振动时，在传感器工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动，切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值。与二次仪表相配接，即可显示振动速度或位移量的大小。也可以输送到其它二次仪表或交流电压表进行测量。
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什么是振动传感器，振动传感器的工作原理是什么？
一、什么是振动传感器？振动传感器的定义：
振动传感器一种目前广泛应用的报警检测传感器，它通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量（如振动速度、频率、加速度等）并转换成可用输出信号，然后经过LM358等运放放大并输出控制信号。要是用于检测冲击力或者加速度的传感器 ，通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件，也有采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。利用质量块的惯性在惯性空间建立坐标，测定相对大地或惯性空间的振动加速度。它通过其中的换能元件，将机械振动转换为便于传递、变换、处理和储存的电信号。
振动传感器主要是由弹簧、阻尼器及惯性质量块组成的单自由振荡系统。振动传感器的主要作用就是监测旋转机械的振动情况，每种设备都有自己的振动标准，超过振动值，表明机器出现故障，所以振动传感器是起到对振动的保护作用。
以Colibrys VS9000振动传感器为例
Colibrys VS9000加速度计是一种新的超小型高端产品，致力于在振动传感领域的应用。大带宽，高耐用度和低功耗的设计以及优秀的零位稳定性，这种结合保证了VS9000 MEMS加速度传感器卓越的可靠性。Colibrys VS9000系列是一个电容式MEMS加速度计，它是由一个体硅微加工工艺制成的硅表头元件，一个低功耗ASIC专用信号处理器和一个存储补偿值的微处理器以及一个温度传感器等元件组成。
该产品是一个低功耗的，校准的，耐用的和性能稳定的产品。其电子配置中带有一个电源重置以防止电压不稳的全保护装置。这种可变电容传感器可专门用来提供大的带宽。对于±100g,（VS9100.D），带宽是从直流到> 1.0千赫@ 5％。此产品还得益于VS9000系列的高稳定性，低噪音和低偏置和温度系数比例因子。
二、振动传感器的工作原理是什么，振动传感器工作原理
振动传感器的种类丰富，按照工作原理的不同，能分为电涡流式振动传感器、电感式振动传感器、电容式振动传感器、压电式振动传感器和电阻应变式振动传感器等。以下是这几种振动传感器的工作原理和用途。
1、电涡流式振动传感器
电涡流式振动传感器是涡流效应为工作原理的振动式传感器，它属于非接触式传感器。电涡流式振动传感器是通过传感器的端部和被测对象之间距离上的变化，来测量物体振动参数的。电涡流式振动传感器主要用于振动位移的测量。
2、电感式振动传感器
电感式振动传感器是依据电磁感应原理设计的一种振动传感器。电感式振动传感器设置有磁铁和导磁体，对物体进行振动测量时，能将机械振动参数转化为电参量信号。电感式振动传感器能应用于振动速度、加速度等参数的测量。
3、电容式振动传感器
电容式振动传感器是通过间隙或公共面积的改变来获得可变电容，再对电容量进行测定而后得到机械振动参数的。电容式振动传感器可以分为可变间隙式和可变公共面积式两种，前者可以用来测量直线振动位移，后者可用于扭转振动的角位移测定。
4、压电式振动传感器
压电式振动传感器是利用晶体的压电效应来完成振动测量的，当被测物体的振动对压电式振动传感器形成压力后，晶体元件就会产生相应的电荷，电荷数即可换算为振动参数。压电式振动传感器还可以分为压电式加速度传感器、压电式力传感器和阻抗头。
5、电阻应变式振动传感器电阻应变式振动传感器是以电阻变化量来表达被测物体机械振动量的一种振动传感器。电阻应变式振动传感器的实现方式很多，可以应用各种传感元件，其中较为常见的是电阻应变震动测量方法。
三、振动传感器有哪些典型应用
1振动传感器在汽车防盗领域应用广泛
2振动传感器在泵房机组设备中的应用
3振动传感器在现代工业生产线领域中的应用
4振动传感器在城市道路维护领域中的应用
5振动传感技术在长距离管道安全防范领域的应用
6振动传感技术安防领域的应用
7振动传感器在公路建设领域的应用
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9美国研究振动传感器技术以识别入侵车辆
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