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|列兵
振動(dòng)傳感器按其功能有下幾種分類(lèi)方法:
按機(jī)械接收原理分:相對(duì)式、慣性式;
按機(jī)電變換原理分:電動(dòng)式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式;
按所測(cè)機(jī)械量分:位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應(yīng)變傳感器、扭振傳感器、扭矩傳感器
1、相對(duì)式電動(dòng)傳感器
電動(dòng)式傳感器基于電磁感應(yīng)原理即當(dāng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體固定磁場(chǎng)里切割磁力線時(shí)導(dǎo)體兩端感生出電動(dòng)勢(shì)因此利用原理而生產(chǎn)傳感器稱電動(dòng)式傳感器
相對(duì)式電動(dòng)傳感器從機(jī)械接收原理來(lái)說(shuō)位移傳感器由于機(jī)電變換原理應(yīng)用電磁感應(yīng)電律其產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)同被測(cè)振動(dòng)速度成正比所實(shí)際上速度傳感器
2、電渦流式傳感器
電渦流傳感器種相對(duì)式非接觸式傳感器通過(guò)傳感器端部與被測(cè)物體之間距離變化來(lái)測(cè)量物體振動(dòng)位移或幅值電渦流傳感器具有頻率范圍寬(0~10 kHZ)線性工作范圍大、靈敏度高及非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)主要應(yīng)用于靜位移測(cè)量、振動(dòng)位移測(cè)量、旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)測(cè)量
3、電感式傳感器
依據(jù)傳感器相對(duì)式機(jī)械接收原理電感式傳感器能把被測(cè)機(jī)械振動(dòng)參數(shù)變化轉(zhuǎn)換成電參量信號(hào)變化因此電感傳感器有二種形式變間隙二變導(dǎo)磁面積
4、電容式傳感器
電容式傳感器般分兩種類(lèi)型即變間隙式和變公共面積式變間隙式測(cè)量直線振動(dòng)位移變面積式測(cè)量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)角位移
5、慣性式電動(dòng)傳感器
慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、動(dòng)部分及支承彈簧部分所組成了使傳感器工作位移傳感器狀態(tài)其動(dòng)部分質(zhì)量應(yīng)該足夠大而支承彈簧剛度應(yīng)該足夠小也讓傳感器具有足夠低固有頻率
根據(jù)電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):u=Blx&r
式B磁通密度l線圈磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度 r x&線圈磁場(chǎng)相對(duì)速度
從傳感器結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)慣性式電動(dòng)傳感器位移傳感器而由于其輸出電信號(hào)由電磁感應(yīng)產(chǎn)生根據(jù)電磁感應(yīng)電律當(dāng)線圈磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所感生電動(dòng)勢(shì)與線圈切割磁力線速度成正比因此傳感器輸出信號(hào)來(lái)說(shuō)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同被測(cè)振動(dòng)速度成正比所實(shí)際上速度傳感器
6、壓電式加速度傳感器
壓電式加速度傳感器機(jī)械接收部分慣性式加速度機(jī)械接收原理機(jī)電部分利用壓電晶體正壓電效應(yīng)其原理某些晶體(人工極化陶瓷、壓電石英晶體等同壓電材料具有同壓電系數(shù)般都?jí)弘姴牧闲阅鼙聿椋┒ǚ较蛲饬ψ饔孟禄虺惺茏冃螘r(shí)晶體面或極化面上有電荷產(chǎn)生種從機(jī)械能(力變形)電能(電荷電場(chǎng))變換稱正壓電效應(yīng)而從電能(電場(chǎng)電壓)機(jī)械能(變形力)變換稱逆壓電效應(yīng)
因此利用晶體壓電效應(yīng)制成測(cè)力傳感器振動(dòng)測(cè)量由于壓電晶體所受力慣性質(zhì)量塊牽連慣性力所產(chǎn)生電荷數(shù)與加速度大小成正比所壓電式傳感器加速度傳感器
7、壓電式力傳感器
振動(dòng)試驗(yàn)除了測(cè)量振動(dòng)還經(jīng)常需要測(cè)量對(duì)試件施加動(dòng)態(tài)激振力壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)因而獲得廣泛應(yīng)用壓電式力傳感器工作原理利用壓電晶體壓電效應(yīng)即壓電式力傳感器輸出電荷信號(hào)與外力成正比
8、阻抗頭
阻抗頭種綜合性傳感器集壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器于體其作用力傳遞點(diǎn)測(cè)量激振力同時(shí)測(cè)量該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)因此阻抗頭由兩部分組成部分力傳感器另部分加速度傳感器優(yōu)點(diǎn)保證測(cè)量點(diǎn)響應(yīng)激振點(diǎn)響應(yīng)使用時(shí)小頭(測(cè)力端)連向結(jié)構(gòu)大頭(測(cè)量加速度)與激振器施力桿相連從力信號(hào)輸出端測(cè)量激振力信號(hào)從加速度信號(hào)輸出端測(cè)量加速度響應(yīng)信號(hào)
注意阻抗頭般只能承受輕載荷因而只用于輕型結(jié)構(gòu)、機(jī)械部件及材料試樣測(cè)量無(wú)論力傳感器還阻抗頭其信號(hào)轉(zhuǎn)換元件都?jí)弘娋w因而其測(cè)量線路均應(yīng)電壓放大器或電荷放大器
9、電阻應(yīng)變式傳感器
電阻式應(yīng)變式傳感器被測(cè)機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻變化量實(shí)現(xiàn)種機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感元件有多種形式其常見(jiàn)電阻應(yīng)變式傳感器
電阻應(yīng)變片工作原理:應(yīng)變片粘貼某試件上時(shí)試件受力變形應(yīng)變片原長(zhǎng)變化從而應(yīng)變片阻值變化實(shí)驗(yàn)證明試件彈性變化范圍內(nèi)應(yīng)變片電阻相對(duì)變化和其長(zhǎng)度相對(duì)變化成正比
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