振動(dòng)傳感器可用于測(cè)量軸承、機(jī)殼或結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。這種傳感器測(cè)量的振動(dòng)是相對(duì)于自由空間的振動(dòng),其輸出電壓與振動(dòng)速度成正比,可以把速度量經(jīng)過(guò)積分轉(zhuǎn)換成位移量。它直接安裝在機(jī)器外部,故使用維護(hù)極為方便。
振動(dòng)能夠大部分傳到軸承座上,它的振動(dòng)就可采用安裝于軸承座上的速度傳感器進(jìn)行測(cè)量。
但是,對(duì)于大部分的滑動(dòng)軸承機(jī)器,通常其軸振動(dòng)傳遞到軸承座上時(shí)被衰減或歧變,
因此盡量采用直接測(cè)量軸的振動(dòng),更準(zhǔn)確、全面。
壓電晶體被壓緊在質(zhì)量塊和基體之間,當(dāng)加速度計(jì)感受振動(dòng)時(shí),質(zhì)量塊施加一個(gè)振動(dòng)力于壓電晶體上,壓電晶體中產(chǎn)生可變電勢(shì)。通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),可以保證在一定的頻率范圍內(nèi)輸入加速度與輸出電勢(shì)成比例。
壓電式振動(dòng)傳感器的特性
1 頻率響應(yīng)
Mm是壓在敏感元件上的質(zhì)量塊的質(zhì)量;Mb是加速度計(jì)基體及殼體的質(zhì)量;K是Mm與Mb間的系統(tǒng)的等效剛度。這一系統(tǒng)的自然頻率為:fo=fm式中fm為質(zhì)量Mm在彈簧K上的自然頻率。
根據(jù)振動(dòng)理論:fm= 。
假設(shè)加速度計(jì)剛性安裝在比它重的多的結(jié)構(gòu)上,此時(shí)Mm/Mb→0,fo→fm。從而得到加速度計(jì)的上限響應(yīng)頻率為fm。
壓電式振動(dòng)傳感器能夠精確地檢測(cè)寬范圍的動(dòng)態(tài)加速度,因此可以用來(lái)測(cè)量瞬態(tài)沖擊過(guò)程外, 還可用來(lái)測(cè)量正弦振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)。但是,壓電式振動(dòng)傳感器不適用于穩(wěn)態(tài)測(cè)量的場(chǎng)合,例如地球引力、慣性制導(dǎo)或諸如發(fā)動(dòng)機(jī)加速度及制動(dòng)等緩慢變化的瞬態(tài)過(guò)程。
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