振動(dòng)傳感器在機(jī)械接收原理方面,只有相對(duì)式、慣性式兩種,但在機(jī)電變換方面,由于變換方法和性質(zhì)不同,其種類繁多,應(yīng)用范圍也極其廣泛。在現(xiàn)代振動(dòng)測(cè)量中所用的傳感器,已不是傳統(tǒng)概念上***立的機(jī)械測(cè)量裝置,它僅是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié),且與后續(xù)的電子線路緊密相關(guān)。
由于傳感器內(nèi)部機(jī)電變換原理的不同,輸出的電量也各不相同。有的是將機(jī)械量的變化變換為電動(dòng)勢(shì)、電荷的變化,有的是將機(jī)械振動(dòng)量的變化變換為電阻 、電感等參量的變化。
一般說(shuō)來(lái),這些電量 并不能直接被后續(xù)的顯示、記錄、分析儀器所接受。因此針對(duì)不同機(jī)電變換原理的傳感器,必須附以專配的測(cè)量線路。測(cè)量線路的作用是將傳感器的輸出電量 ***后變?yōu)楹罄m(xù)顯示、分析儀器所能接受的一般電壓信號(hào)。
一般情況下,振動(dòng)傳感器按其功能不同可以有以下幾種幾種分法:
按機(jī)械接收原理分為相對(duì)式、慣性式;
按機(jī)電變換原理分為電動(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)械量分為位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器
相對(duì)式和慣性式振動(dòng)傳感器
相對(duì)式振動(dòng)傳感器主要用于測(cè)量振動(dòng)體相對(duì)其振動(dòng)參照點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(例如機(jī)床轉(zhuǎn)軸相對(duì)于機(jī)床底座的振動(dòng)等);
慣性式振動(dòng)傳感器主要用于測(cè)量振動(dòng)體相對(duì)于大地或慣性空間的運(yùn)動(dòng)(例如機(jī)床底座的振動(dòng)、地面的振動(dòng)、天空中飛機(jī)的振動(dòng)等)。絕對(duì)式測(cè)振傳感器因?yàn)閮?nèi)部包含慣性質(zhì)量塊,故又稱為慣性式測(cè)振傳感器。
慣性式式振動(dòng)傳感器必須與被測(cè)振動(dòng)體接觸安裝,相對(duì)式傳感器可以是接觸式,亦可以是非接觸式的。
電動(dòng)式振動(dòng)傳感器
電動(dòng)式振動(dòng)傳感器又分為相對(duì)式電動(dòng)傳感器和慣性式電動(dòng)電動(dòng)傳感器
相對(duì)式電動(dòng)傳感器基于電磁感應(yīng)原理,即當(dāng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在固定的磁場(chǎng)里切割磁力線時(shí),導(dǎo)體兩端就感生出電動(dòng)勢(shì),因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動(dòng)式傳感器。
慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、可動(dòng)部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài),其可動(dòng)部分的質(zhì)量應(yīng)該足夠的大,而支承彈簧的剛度應(yīng)該足夠的小,也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。
根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:u=BLX&r式中B為磁通密度,為線圈在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度, r x&為線圈在磁場(chǎng)中的相對(duì)速度。
從傳感器的結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),慣性式電動(dòng)傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由于其輸出的電信號(hào)是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,根據(jù)電磁感應(yīng)電律,當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所感生的電動(dòng)勢(shì)與線圈切割磁力線的速度成正比。