振动传感器工作原理(振动传感器是什么信号)
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几种震动传感器工作原理和用途介绍
以下是这几种振动传感器的工作原理和用途。 1、电涡流式振动传感器电涡流式振动传感器是涡流效应为工作原理的振动式传感器,它属于非接触式传感器。电涡流式振动传感器是通过传感器的端部和被测对象之间间隔上的变化,来丈量物体振动参数的。电涡流式振动传感器主要用于振动位移的丈量。 2、电感式振动传感器电感式振动传感器是依据电磁感应原理设计的一种振动传感器。电感式振动传感器设置有磁铁和导磁体,对物体进行振动丈量时,能将机械振动参数转化为电参量信号。电感式振动传感器能应用于振动速度、加速度等参数的丈量。 3、电容式振动传感器电容式振动传感器是通过间隙或公共面积的改变来获得可变电容,再对电容量进行测定而后得到机械振动参数的。电容式振动传感器可以分为可变间隙式和可变公共面积式两种,前者可以用来丈量直线振动位移,后者可用于扭转振动的角位移测定。 4、压电式振动传感器压电式振动传感器是利用晶体的压电效应来完成振动丈量的,当被测物体的振动对压电式振动传感器形成压力后,晶体元件就会产生相应的电荷,电荷数即可换算为振动参数。压电式振动传感器还可以分为压电式加速度传感器、压电式力传感器和阻抗头。 5、电阻应变式振动传感器电阻应变式振动传感器是以电阻变化量来表达被测物体机械振动量的一种振动传感器。电阻应变式振动传感器的实现方式良多,可以应用各种传感元件,其中较为常见的是电阻应变片。
振动测量系统的工作原理是什么
美国本特利传感器涡流传感器:在传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高(一般为1MHz~2MHz)的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流,而此涡流所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数与距离有关,可以选取它近似为线性的一段。所以电涡流传感器一般用来测量金属表面的位移变化,也称为位移传感器。速度传感器:一般由内部永久磁铁,支撑弹簧,线圈,外壳和信号电缆构成。一般来说,速度传感器是直接和被测物体刚性连接在一起的;当被测量物体发生振动时,速度传感器和被测物体一起运动,但是由于速度传感器内的支撑弹簧的存在,使得永久磁铁和线圈做相对运动,如此一来线圈切割磁力线,速度传感器就成了一个小型的发电机;被测物体的振动速度越快,传感器输出的电压越高,即振动速度与输出电压成正比。‘加速度传感器:加速度传感器内有一片压电晶体片,加速度传感器和被测量物体也是用螺丝连接在一起的,当被测物体发生振动时,由于惯性的作用会对压电晶体片产生压力使其发生形变,它的晶体面或极化面上将有电荷产生,所产生的电荷数与力的大小成正比,所以压电式传感器是加速度传感器。复合式振动传感器:将电涡流传感器和速度传感器合二为一。电涡流传感器负责采集转轴和瓦盖之间的相对振动,速度传感器负责采集传感器本身即瓦盖的绝对振动。通过相关电路将这两路传感器的输出矢量相加,即可得到转轴的绝对振动。
谐振式传感器的工作原理电路图
按谐振元件的不同,谐振式传感器可分为振弦式、振筒式、振梁式、振膜式和压电谐振式等。
以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后,其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小,通过相应的测量电路,就可得到与拉力成一定关系的电信号。振弦的固有振动频率f与拉力T的关系为,式中l为振弦的长度,ρ为单位弦长的质量。振弦的材料与质量直接影响传感器的精度、灵敏度和稳定性。钨丝的性能稳定、硬度、熔点和抗拉强度都很高,是常用的振弦材料。此外,还可用提琴弦、高强度钢丝、钛丝等作为振弦材料。振弦式传感器由振弦、磁铁、夹紧装置和受力机构组成。振弦一端固定、一端连接在受力机构上。利用不同的受力机构可做成测压力、扭矩或加速度等的各种振弦式传感器。
以振动的金属薄圆筒为敏感元件的谐振式传感器。振筒的固有振动频率决定于筒的形状、大小、材料的弹性模量、筒的应力和周围介质的性质。被测参量的变化使得筒的某一物理特性被改变,从而改变了筒的固有振动频率,通过测量筒的振动频率即可达到测量被测参量的目的。振筒式传感器已经发展到较高水平,主要用于测量气体压力和密度等。
以弹性梁为敏感元件的谐振式传感器。振梁的固有振动频率随它两端所受的力而变化,通过相应的测量电路就可获得与被测力成一定关系的频率信号。振梁一般连接于弹性受力机构上以感受被测压力。振梁式传感器用于测量静态或缓变压力。
以圆形恒弹性合金膜片为敏感元件的谐振式传感器。膜片的固有振动频率随膜片上所受压力的变化而变化,通过相应的测量电路就可获得与被测压力成一定关系的频率信号。振膜式传感器广泛用于压力测量,它由空腔、压力膜片、振动膜片、激励线圈、拾振线圈和放大振荡电路组成。在空腔受压力影响时,压力膜片即发生变形,装在压力膜片支架上的振膜则因支架角度改变而发生刚度变化。膜片的振动频率取决于振膜的刚度、压力膜片和支架的刚度。在振膜的两侧分别放置激励线圈和拾振线圈。工作时,激励线圈接通交变电流而使膜片产生振动,拾振线圈则将所感应的振动信号送往放大振荡电路,该信号经放大后又正反馈给激励线圈,使振膜保持它固有频率的振动。激励线圈和拾振线圈还可以用两个压电元件代替,其结构也可做成使振膜直接感受被测压力。作为拾振器的压电元件利用正压电效应将振动信号送往放大器,该信号经放大后又正反馈到作为激振器的压电元件,利用逆压电效应产生振动激励以维持膜片的振动。为提高稳定性,压电元件的固有振荡频率应远离振膜的固有振荡频率,并设置高频衰减网络抑制高频振荡。
传感器的工作原理是什么
传感器的工作原理是:当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器变换成频率信号,通过信号环形变压器从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。
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