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NE511101-000-110-10-01-02振动传感器接收原理

发布时间: 2022-10-14  点击次数: 178次

振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它的作用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,*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。

分类:

1、相对式

电动式传感器基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时,导体两端就感生出电动势,因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。

相对式电动传感器从机械接收原理来说,是一个位移传感器,由于在机电变换原理中应用的是电磁感应定律,其产生的电动势同被测振动速度成正比,所以它实际上是一个速度传感器。

相对式机械接收原理:

由于机械运动是物质运动的*简单的形式,因此人们*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*不动时,才能测得被测物体的*振动。这样,就发生一个问题,当需要测的是*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*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


惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态,其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小,也就是让传感器具有足够低的固有频率。

根据电磁感应定律,感应电动势为:u=Blx&r

式中B为磁通密度,l为线圈在磁场内的有效长度, r x&为线圈在磁场中的相对速度。

从传感器的结构上来说,惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生,根据电磁感应电律,当线圈在磁场中作相对运动时,所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说,感应电动势是同被测振动速度成正比的,所以它实际上是一个速度传感器。

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*振动位移波形。


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