振動(dòng)傳感器基礎(chǔ)知識(shí)介紹

振動(dòng)傳感器是一種目前廣泛應(yīng)用的報(bào)警檢測(cè)傳感器，它通過內(nèi)部的壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的參量(如振動(dòng)速度、頻率、加速度等)并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)，然后經(jīng)過LM358等運(yùn)放放大并輸出控制信號(hào)。由于振動(dòng)傳感器也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置,所以我們有時(shí)也稱它為換能器、拾振器等。振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一,它具有成本低、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠，振動(dòng)檢測(cè)可調(diào)節(jié)范圍大的優(yōu)點(diǎn)，被大量應(yīng)用到汽、摩托車車防盜系統(tǒng)上，目前百分之八十的車輛報(bào)警器都用這類傳感器。

振動(dòng)傳感器可用于機(jī)械中的振動(dòng)和位移、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的熱膨脹量的長期監(jiān)測(cè)；生產(chǎn)線的在線自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制；科學(xué)研究中的多種微小距離和微小運(yùn)動(dòng)的測(cè)量等。振動(dòng)傳感器廣泛應(yīng)用于能源、化工、醫(yī)學(xué)、汽車、冶金，機(jī)器制造，軍工，科研教學(xué)等諸多領(lǐng)域。

工程上，用來測(cè)量振動(dòng)的方式很多，總結(jié)起來，原理大多都采用以下三種。

機(jī)械式測(cè)量方法：將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)，再經(jīng)機(jī)械系統(tǒng)放大后，進(jìn)行測(cè)量、記錄，常用的儀器有杠桿式測(cè)振儀和蓋格爾測(cè)振儀，這種方法測(cè)量頻率較，精度差，但操作起來很方便。

光學(xué)式測(cè)量方法：將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大后顯示和記錄。象激光測(cè)振儀就是采用這種方法。

電測(cè)方法：將工程振動(dòng)的變化量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)線路放大后顯示和記錄。它是先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)化成電量，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，知道振動(dòng)量的大小，這是目前應(yīng)用得最廣泛的震動(dòng)測(cè)量方法。

從上面三種測(cè)量方法可以看出，它們都是經(jīng)過振動(dòng)傳感器、信號(hào)放大電路和顯示記錄三個(gè)環(huán)節(jié)來完成的。

振動(dòng)傳感器的分類比較多，它的工作原理主要有機(jī)械接收原理、機(jī)電變換原理兩種。按照機(jī)械接收原理可分為相對(duì)式、慣性式；按照機(jī)電變換原理可分為電動(dòng)式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式；根據(jù)振動(dòng)傳感器所測(cè)量的參數(shù)可以分為位移傳感器、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、扭矩傳感器等等。

在選擇振動(dòng)傳感器的時(shí)候，需要看清楚其具體參數(shù)性能。好的振動(dòng)傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到任何震動(dòng)波形，它能夠以一定的頻率采集不同方向的震動(dòng)數(shù)據(jù)。而差的震動(dòng)傳感器一般是通過固定在一根彈簧上鐵錘的晃動(dòng)來感應(yīng)震動(dòng)信號(hào)，當(dāng)震動(dòng)到一定幅度時(shí)，鐵錘碰到旁邊的金屬片，形成一次閉路電流，從而判斷出發(fā)生一次震動(dòng)，這種震動(dòng)從原理上來看很容易錯(cuò)過很多破壞性的震動(dòng)，并且容易產(chǎn)生誤報(bào)，更談不上采集震動(dòng)數(shù)據(jù)了。這就是我們選擇振動(dòng)傳感器的時(shí)候首先需要考慮的問題，如果選擇了不恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，不是信號(hào)出現(xiàn)大幅度的失真，就是丟失很多測(cè)量數(shù)據(jù)，這就給控制系統(tǒng)造成一種假象，嚴(yán)重則會(huì)產(chǎn)生事故，所以在選擇的時(shí)候，得分清使用的條件，在高精度測(cè)量的場合，絕對(duì)不能以次充好。