振動傳感器的機電變換原理

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一般來說,機械接收原理中只有兩種振動傳感器,即相對型和慣性型,但在機電轉換方面,由于轉換方法和性能不同,有多種振動傳感器,應用范圍也很廣?,F代振動測量中使用的傳感器不再是傳統概念中獨立的機械測量裝置,它只是整個測量系統中的一個環節,與后續的電子電路密切相關。

由于傳感器的機電轉換原理不同,輸出功率也不同。有的將機械量的變化轉變為電勢和電荷的變化,而機械振動量的變化則是電阻、電感等電參數的變化。一般來說,這些電量不能被隨后的顯示、記錄和分析儀器直接接受。因此,對于不同的機電轉換原理的傳感器,必須附加到特殊的測量電路上。測量電路的功能是將傳感器的輸出功率轉換為后續顯示和分析儀器可以接受的一般電壓信號。

1、相對式電動傳感器

電傳感器是基于電磁感應原理的,即當移動導體在固定磁場中切斷磁線時,在導體兩端產生電動勢,因此利用這一原理產生的傳感器稱為電傳感器。相對電傳感器是從機械接收原理出發的位移傳感器。由于電磁感應定律應用于機電轉換原理中,其產生的電動勢與被測振動速度成正比,因此它實際上是一個速度傳感器。

2、電渦流式傳感器

渦流傳感器是一種相對非接觸式傳感器,它通過改變傳感器末端與被測物體之間的距離來測量物體的振動位移或振幅。渦流傳感器具有頻率范圍寬(0~10KHz)、線性工作范圍寬、靈敏度高、非接觸測量等優點。它主要用于旋轉機械的靜態位移測量、振動位移測量和軸振動監測。

3、電感式傳感器

根據傳感器的相對機械接收原理,電感傳感器可以將被測機械振動參數的變化轉化為電參數信號的變化。因此,電感傳感器有兩種形式,一種是可變間隙,另一種是可變磁導面積。

4、電容式傳感器

電容式傳感器一般分為變間隙型和可變公用面積型兩種。線性振動的位移可以用變間隙型來測量,扭轉振動的角位移可以用變面積公式來測量。

5、慣性式電動傳感器

慣性電傳感器由固定部分、活動部分和支撐彈簧部分組成。為了使傳感器處于位移傳感器的狀態,可移動部分的質量應該足夠大,支承彈簧的剛度應該足夠小,也就是說,傳感器應該具有足夠低的固有頻率。

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