震动传感器是做什么用(振动传感器的原理)

阅读:0 来源: 发表时间:2022-05-26 23:04作者:林志平

震动传感器是做什么用(振动传感器的原理)

黄慧玲网友提问:

震动传感器是做什么用

优质答案:

一、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

二、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,丈量精度较高。

三、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

四、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。

五、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丈量传感器改装要求,但是往往由于对其中的概念理解不透,造成一些分歧理的安装方式,在一定程度上影响了测试精度。

六、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。

七、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,当外力往掉以后,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

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进加速度与输出电势成比例。

1一、1二、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:

1二、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。

1三、压电式振动传感器能够精确地检测宽范围的动态加速度,因此可以用来丈量瞬态冲击过程外,还可用来丈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丈量的场合,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。

1四、灵敏度加速度计的灵敏度定义为电输出与机械输进之比。从传感器结构可知,灵敏度是有方向性的。

1五、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。

1六、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收留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%。

1七、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丈量精度

20、振动加速度丈量传感器的改装要求

2一、相应标准规定了振动加速度丈量传感器的通用改装要求: 传感器丈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尽缘安装。影响丈量精度的因素 。安装刚度不足会降低响应频率及使用范围的上限,这一影响在高频丈量中尤其明显。

2二、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:

2三、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。

2四、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条件下尽量减小支架的质量。若传感器与支架尽缘安装,采用尽缘螺桩及云母垫片可以获得最大安装刚度。

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