振动传感器原理
振动传感器是测试技术中的关键部件之一。振动传感器的原理主要是接收力学量,并将其转换成与它们成正比的电能。因为它也是一种机电转换装置。所以我们有时称之为换能器、拾振器等。
振动传感器不是直接将原始的待测力学量转换为电量,而是将原始的待测力学量作为振动传感器的输入量,然后由力学接收部分接收,形成另一个适合变换的力学量,最后由机电变换部分转换为电量。因此,传感器的工作性能取决于机械接收部分和机电转换部分的工作性能。
1.相对机械接收原理由于机械运动是物质运动的最简单形式,人们首先想到的是用机械手段测量振动,从而制作出机械式测振仪(如盖革测振仪等。).传感器的机械接收原理就是基于此。相对测振仪的工作原理是测量时将仪器固定在固定支架上,使触杆与被测物体的振动方向一致,并靠弹簧的弹力与被测物体表面接触。当物体振动时,触杆随之运动,推动录音笔绘制振动物体随时间的位移曲线。根据这条记录曲线,可以计算出位移的大小和频率等参数。
因此,由相对机械接收部分测量的结果是被测物体相对于参考体的相对振动。只有当参考物体绝对静止时,才能测量被测物体的绝对振动。这样,一个问题就出现了。当需要测量绝对振动,但找不到固定的参考点时,这样的仪器就没用了。例如,测试内燃机车运行时的振动以及测量地震时地面和建筑物的振动都没有固定的参考点。在这种情况下,我们必须使用另一种测振仪进行测量,即惯性测振仪。
2.惯性机械接收原理惯性机械式测振仪测量振动时,测振仪直接固定在被测振动物体的测量点上。当传感器外壳随待测振动物体运动时,由弹性支撑的惯性质量会相对于外壳运动,因此安装在质量块上的记录笔可以记录质量元件与外壳的相对振动位移幅度,然后利用惯性质量块与外壳的相对振动位移之间的关系可以获得待测物体的绝对振动位移波形。
振动传感器的应用
振动速度传感器属于惯性传感。它利用磁电感应原理将振动信号转换为电信号。它可用于测量轴瓦或结构的振动。该传感器测量的振动是相对于free空之间的绝对振动,其输出电压与振动速度成正比,因此也称为速度振动传感器。也可以通过积分将速度转换为位移,然后进行处理。这种测量可以评价旋转或往复运动机械的综合工况。它直接安装在机器外部,因此使用和维护非常方便。工作时,传感器安装在机器上。当机器振动时,在传感器的工作频率范围内,线圈和磁铁相对移动,切割磁力线,并在线圈中产生感应电压,该电压与振动速度成比例。当与二次仪表连接时,可显示振动速度或位移。也可送至其他二次仪表或交流电压表进行测量。
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