震动传感器是什么 震动传感器是做什么用
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1、振动传感器主要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 。
2、振动传感器分为磁电式与压电式两种 ， 磁电式的结构简单、价格较低 ， 但精度较差 ， 现在常用的是压电式的传感器 ， 测量精度较高 。
3、振动传感器首先感应振动加速度 ， 经过积分得到速度 ， 二次积分得到位移 ， 但加速度和位移会受频率的影响 ， 同时国家振动标准称为振动烈度 ， 也就是振动速度的有效值 ， 所以 ， 通常监测振动速度振动传感器是由弹簧、阻尼器及惯性质量块组成的单自由振荡系统 。
4、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 。
5、振动传感器形式有很多种 ， 1.1压电式振动传感器的测试原理 压电式振动传感器是试验机振动测试常用的传感器之一 。相应标准提出了振动加速度测量传感器改装要求 ， 但是往往因为对其中的概念理解不透 ， 造成一些不合理的安装方式 ， 在一定程度上影响了测试精度 。
6、要正确理解和贯彻标准要求 ， 必须了解有关背景知识 ， 如传感器的测试原理、构造和基本特性等方面 。
7、一些介质在沿一定方向上施加机械压力而产生变形时 ， 其内部会产生极化现象 ， 同时其表面产生电荷 ， 当外力去掉以后 ， 材料内部的电场和表面电荷也随之消失 ， 这种特性称为压电效应 。压电式振动传感器是利用这一特性 ， 把基体感受到的机械振动转化为电能量输出 。
8、1.2典型压电式振动传感器的基本构造
【震动传感器是什么 震动传感器是做什么用】9、压电式振动传感器的典型结构 。
10、压电晶体被压紧在质量块和基体之间 ， 当加速度计感受振动时 ， 质量块施加一个振动力于压电晶体上 ， 压电晶体中产生可变电势 。通过适当的设计 ， 可以保证在一定的频率范围内输入加速度与输出电势成比例 。
11、12、Mm是压在敏感元件上的质量块的质量；Mb是加速度计基体及壳体的质量；K是Mm与Mb间的系统的等效刚度 。这一系统的自然频率为：
12、式中fm为质量Mm在弹簧K上的自然频率 。根据振动理论：fm= 。假设加速度计刚性安装在比它重的多的结构上 ， 此时Mm/Mb→0 ， fo→fm 。从而得到加速度计的上限响应频率为fm 。
13、压电式振动传感器能够精确地检测宽范围的动态加速度 ， 因此可以用来测量瞬态冲击过程外 ， 还可用来测量正弦振动和随机振动 。但是 ， 压电式振动传感器不适用于稳态测量的场合 ， 例如地球引力、惯性制导或诸如发动机加速度及制动等缓慢变化的瞬态过程 。
14、灵敏度加速度计的灵敏度定义为电输出与机械输入之比 。从传感器结构可知 ， 灵敏度是有方向性的 。
15、由于传感器的制造误差 ， 其最大灵敏度方向与几何轴不一致 ， 最大灵敏度矢量可分解成轴向灵敏度和横向灵敏度两部分 。
16、真正代表压电式振动传感器灵敏度的是电荷灵敏度 ， 它不受传感器内部电容变化和电缆长度变化的影响 ， 只取决于压电材料的压电常数 ， 一般电荷灵敏度每年下降小于1% 。
17、压电式振动传感器实质上是固态器件 ， 它们非常坚固和耐用 ， 在误用的情况下一般也不会引起损坏 。
18、在传感器内部 ， 没有调整部件 ， 增加了传感器的可靠性和可重复性 ， 能够用于极其恶劣的环境下 。
19、压电式振动传感器的改装要求与测量精度
20、振动加速度测量传感器的改装要求
21、相应标准规定了振动加速度测量传感器的通用改装要求： 传感器测量轴与被测轴线平行 ， 横向灵敏轴应避开侧向加速度最大的方向 。传感器安装支架质量小 ， 刚度好 ， 接触面接触弹簧的自然频率至少大于传感器自然频率的五倍 。单极性传感器应与支架绝缘安装 。影响测量精度的因素。安装刚度不足会降低响应频率及使用范围的上限 ， 这一影响在高频测量中尤其显著 。
22、标准规定“接触面接触弹簧的自然频率至少大于传感器自然频率的五倍”；这对传感器安装支架的刚度及安装面的接触刚度提出了很高的要求 。若传感器直接安装在被测结构上 ， 其接触弹簧的自然频率可按接触弹簧静态变形求得：
23、因传感器的质量力一般很小 ， 而接触弹簧刚度趋于无穷大；因此变形δ极小 ， 接触频率可以满足标准要求 。
24、若传感器通过转接支架安装在被测结构上 ， 则必须同时考虑支架刚度及两个接触面的接触刚度 ， 并要在满足安装刚度要求的前提下尽量减小支架的质量 。若传感器与支架绝缘安装 ， 采用绝缘螺桩及云母垫片可以获得最大安装刚度 。
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