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振动加速度传感器原理图与应用

振动传感器 2020-06-01 72 0

振动传感器振动加速度传感器

振动传感器有振动位移、振动速度和振动加速度传感器

简单地说,振动位移传感器(常用电涡流传感器)根据振动位移变化与输出电压的变化关系,振动速度传感器根据相对运动切割磁力线产生电压的变化,振动加速度传感器根据形变与电荷的关系。

速度传感器通过硬件或软件积分可以得到位移,加速度传感器通过一次积分可以得到振动速度,二次积分可以得到振动位移。

因为需要测量加速度,所以必须有振动加速度传感器。

位移的测量:如果是非接触测量间隙的变化,必须用振动位移传感器(电涡流传感器);如果是接触测量,可以用加速度传感器通过2次积分得到,也可以采用速度传感器1次积分得到,具体使用何种方式,取决于测量对象。一般情况,如果包括齿轮或滚动轴承,使用加速度传感器,否则用速度传感器。

振动加速度传感器原理图与应用

振动加速度传感器原理

振动加速度传感器主要是用于测量轴承的振动,个别情况下也会用于测量转轴振动,它主要是安装在各种旋转机械装置的轴承盖上。它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体,能够直接与记录显示和采集仪器连接,简化了测试系统提高了测试的精度和可靠性,广泛应用于核爆炸、航空航天、铁路桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力等领域。

多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是 "对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 "。

一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多其它方法来制作加速度传感器,比如压阻技术,电容效应,热气泡效应,光效应,但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。每种技术都有各自的机会和问题。

振动加速度传感器应用

工业级别振动测量加速度传感器实际应用是根据测量对象和与测量系统的组合。在类似情况下对测量对象进行实时监测即所谓在线监测其次需要定期对测量对象巡回检测。相对于其他的环境工业振动测量的周边环境相对都比较恶劣,在线监测的加速度传感器到数字采集系统一般都有需要在一定的距离,因此高阻抗的电荷信号就非常容易受干扰。除现场是高温测量外,工业振动在线监测用的传感器通常都选用带内置电路的电压输出型。而对巡回检测用传感器往往因为出于对成本的考虑大多使用电荷输出型压电加速度传感器。

工业操作振动的测量一般的灵敏度考虑在50mV/g,100mV/g和200 mV/g的加速度传感器,然而对传感器的频率范围则必须根据不同的测量对象进行选择。需要指出的是加速度传感器的安装形式和质量好坏以及不同的电缆配备都会直接影响到传感器的高频使用。这些影响频响的因素虽不能从传感器的技术指标上完全反映,但都是工业振动加速度传感器使用中常见的问题。
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