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振動傳感器原理及應用

2021/12/18
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硬件型號:BOSCH振動傳感器

系統(tǒng)版本:傳感器系統(tǒng)

振動傳感器原理:振動傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,而是將原始要測的機械量做為振動傳感器的輸入量,然后由機械接收部分加以接收,形成另一個適合于變換的機械量,最后由機電變換部分再將變換為電量。

1、相對式機械接收原理由于機械運動是物質(zhì)運動的最簡單的形式,因此人們最先想到的是用機械方法測量振動,從而制造出了機械式測振儀(如蓋格爾測振儀等)。傳感器的機械接收原理就是建立在此基礎(chǔ)上的。相對式測振儀的工作接收原理是在測量時,把儀器固定在不動的支架上,使觸桿與被測物體的振動方向一致,并借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸,當物體振動時,觸桿就跟隨它一起運動,并推動記錄筆桿在移動的紙帶上描繪出振動物體的位移隨時間的變化曲線,根據(jù)這個記錄曲線可以計算出位移的大小及頻率等參數(shù)。

由此可知,相對式機械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動,只有當參考體絕對不動時,才能測得被測物體的絕對振動。這樣,就發(fā)生一個問題,當需要測的是絕對振動,但又找不到不動的參考點時,這類儀器就無用武之地。例如:在行駛的內(nèi)燃機車上測試內(nèi)燃機車的振動,在地震時測量地面及樓房的振動……,都不存在一個不動的參考點。在這種情況下,我們必須用另一種測量方式的測振儀進行測量,即利用慣性式測振儀。

2、慣性式機械接收原理慣性式機械測振儀測振時,是將測振儀直接固定在被測振動物體的測點上,當傳感器外殼隨被測振動物體運動時,由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對運動,則裝在質(zhì)量塊上的記錄筆就可記錄下質(zhì)量元件與外殼的相對振動位移幅值,然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對振動位移的關(guān)系式,即可求出被測物體的絕對振動位移波形。

振動傳感器應用

1、汽車防盜領(lǐng)域。振動傳感器能夠?qū)圀w特殊頻段的振動進行監(jiān)測,在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報。如果有人擊打、撞擊或移動您的汽車,傳感器就會向控制器發(fā)送信號,指示震動強度。根據(jù)震動的強度,控制器會發(fā)出表示警告的“嗶嗶聲”或者全面拉響警報。

2、泵房機組設(shè)備安全監(jiān)控。當泵房或機組發(fā)生振動時,應針對具體情況,用振動傳感器測量逐一分析可能造成振動原因,找出問題的癥結(jié)后,再采取有效的技術(shù)措施加以消除。

3、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域。

4、城市道路維護領(lǐng)域。

5、長距離管道安全防范領(lǐng)域。

6、安防領(lǐng)域。分布式光纖周界入侵報警系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)安防設(shè)備普遍存在的監(jiān)測距離短、功耗大、誤報率高等問題,成為新一代周界安防監(jiān)測系統(tǒng)。光纖振動時,會引起光纖中光波相位的變化,通過對光波相位的變化來檢測是否有擾動信號產(chǎn)生。對采集到的信號進行分析處理,判斷是否有入侵行為。

7、公路建設(shè)領(lǐng)域。壓路機在壓實作業(yè)中,往往采用振動壓實技術(shù),能夠快速、有效的達到壓實效果。我們可以通過振動傳感器來測量、控制壓路機的振動狀況,它可以監(jiān)控壓路機振動機輪的加速度情況,并能夠通過安裝在控制室內(nèi)的LCD/LED顯示屏把加速度信號顯示出來,方便操作人員實時查看和掌控。

8、各類體育訓練。通過佩戴在胳膊和腿上的振動傳感器,滑雪新手可以獲得實時的指導,從而更準確的知道應該如何控制身體姿態(tài)。振動裝置在舞蹈教學和體育運動的訓練中已得到一些應用。

9、識別入侵車輛。研究人員正在向汽車行業(yè)尋求開發(fā)振動傳感器和數(shù)字信號處理技術(shù)的方法,僅根據(jù)車輛的振動便可以識別和自動瞄準目標車輛。通過使用測振傳感器收集的來自內(nèi)部反介入?yún)^(qū)和禁入?yún)^(qū)車輛的振動數(shù)據(jù)實現(xiàn)戰(zhàn)斗識別和自動目標識別。

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