METRIX振動傳感器ST5484E-151-0572-00振動傳感器作為滾動軸承振動試驗的核心振動信號采集元件，其檢測靈敏度高、易受周圍環(huán)境影響且價格較貴、易損壞，而其安裝強度和定位精度直接關(guān)系到所采集振動信號數(shù)據(jù)的準確性和可靠性[3],目前，振動傳感器普遍存在安裝不方便、定位精度差易滑移和無防護易受外界干擾等問題。振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機械量接收下來，并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時也稱它為換能器、拾振器等。

按測量振動參量分類可分為三大類：位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器（也稱為加速度計）。一般來說，位移傳感器適用于低頻測量，速度傳感器適用于中頻測量，加速度傳感器適用于中高頻測量。由于加速度傳感器具有生產(chǎn)工藝成熟、頻響范圍寬、動態(tài)范圍大、安裝方便等特點，因而在振動測試中應(yīng)用。

常用振動傳感器有以下幾種:      

1.壓電片諧振式：使用壓電片接收振動信號，壓電片的諧振頻率較高，為了降低諧振頻率，使用加大壓電片振動體的質(zhì)量來實現(xiàn)，并使用彈簧球代替附加物，降低兩諧振頻率，增強了振動效果。其優(yōu)點是靈敏度較高，結(jié)構(gòu)簡單。但是需要信號放大后送到TTL電路或者單片機電路中，不過使用一個三極管單級放大即可

2.機械振動式：傳統(tǒng)的振動檢測方式，受到振動以后，彈簧球在較長的時間內(nèi)進行減幅振動，這種振動便于被檢測電路檢測到。振動輸出開關(guān)信號，輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定，根據(jù)檢測電路的輸入阻抗，可以做成高阻抗輸出方式。  

3.微型振動傳感器：將機械式振動傳感器微型化，將振動體碳化并進行密封處理，其工作性能更可靠。輸出開關(guān)信號直接與TTL電路和或者單片機輸入電路相連接，電路結(jié)構(gòu)簡單。輸出阻抗高，靜態(tài)工作電流小。  

振動傳感器按其功能可有以下幾種分類方法：

按機械接收原理分：相對式、慣性式；按機電變換原理分：電動式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式；

按所測機械量分：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。

以上分類法中的傳感器是相容的。

1、相對式電動傳感器

電動式傳感器基于電磁感應(yīng)原理，即當運動的導(dǎo)體在固定的磁場里切割磁力線時，導(dǎo)體兩端就感生出電動勢，因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動式傳感器。相對式電動傳感器從機械接收原理來說，是一個位移傳感器，由于在機電變換原理中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)電律，其產(chǎn)生的電動勢同被測振動速度成正比，所以它實際上是一個速度傳感器。

2、電渦流式傳感器

電渦流傳感器是一種相對式非接觸式傳感器，它是通過傳感器端部與被測物體之間的距離變化來測量物體的振動位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬(0～10 kHZ)，線性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測量等優(yōu)點，主要應(yīng)用于靜位移的測量、振動位移的測量、旋轉(zhuǎn)機械中監(jiān)測轉(zhuǎn)軸的振動測量。

3、電感式傳感器

依據(jù)傳感器的相對式機械接收原理，電感式傳感器能把被測的機械振動參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號的變化。因此，電感傳感器有二種形式，一是可變間隙，二是可變導(dǎo)磁面積。

4、電容式傳感器

電容式傳感器一般分為兩種類型。即可變間隙式和可變公共面積式。可變間隙式可以測量直線振動的位移。可變面積式可以測量扭轉(zhuǎn)振動的角位移。

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5、慣性式電動傳感器

慣性式電動傳感器由固定部分、可動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)電動勢為：

式中：B為磁通密度，l為線圈在磁場內(nèi)的有效長度。從傳感器的結(jié)構(gòu)上來說，慣性式電動傳感器是一個位移傳感器。然而由于其輸出的電信號是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，根據(jù)電磁感應(yīng)電律，當線圈在磁場中作相對運動時，所感生的電動勢與線圈切割磁力線的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號來說，感應(yīng)電動勢是同被測振動速度成正比的，所以它實際上是一個速度傳感器。

機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應(yīng)。其原理是某些晶體(如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等，不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù)，一般都可以在壓電材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受變形時，它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生，這種從機械能(力，變形)到電能(電荷，電場)的變換稱為正壓電效應(yīng)。而從電能(電場，電壓)到機械能(變形，力)的變換稱為逆壓電效應(yīng)。

因此利用晶體的壓電效應(yīng)，可以制成測力傳感器，在振動測量中，由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力，所產(chǎn)生的電荷數(shù)與加速度大小成正比，所以壓電式傳感器是加速度傳感器。

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