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常见加速度计类型振动测量一般使用加速度计,是因为加速度计具有以下优点:生产工艺成熟、动态范围大、频率范围宽、线性度好、稳定性高、安装方便等特点。常用于中小结构的模态试验、汽车试验、旋转机械故障诊断试验和振动控制试验等。在这主要介绍两种类型的加速度传感器:压电式和ICP型加速度传感器。压电式加速度传感器:是一种无源传感器,属于惯性式传感器。利用压电晶体,如石英晶体、压电陶瓷等的“压电效应”:在加速度计感受到振动时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。压电晶体受力变形后,其内部会产生较化现象,同时在它的两个表面产生符号相反的电荷,当被测振动频率远低于加速度计的固有频率(谐振频率)时,则力的变化与被测加速度成正比。当外力去除后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称为“压电效应”,具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。关于压电更多详细,请阅读公众号“咖客电子工程”的《我们眼中的世界之压电》一文,以下为该文的二维码。压电加速度计输出为电荷类型,故需要与电荷放大器配合使用,然后信号再传输到采集仪或者与内置电荷调理的采集仪直接连接。电荷放大器以电容作负反馈,使用中基本不受电缆电容的影响,但会受到静电场的影响。在电荷放大器中,通常用高质量的元器件,输入阻抗高,因而价格也比较贵,一般用的比较少。ICP型加速度传感器:由于压电式传感器的输出电信号是微弱的电荷,而且传感器本身有很大内阻,故输出能量甚微,这给后接电路带来一定困难。为此,通常把传感器信号先输到高输入阻抗的前置放大器。经过阻抗变换以后,电荷量转换成电压量,然后再输出给后续的纪录仪器。目前,制造厂家已有把压电式加速度传感器与前置放大器集成在一起的加速度传感器,即:ICP型加速度传感器,也称IEPE加速度传感器,不仅方便了使用,而且也大大降低了成本。ICP型加速度传感器由于内置了专门的集成调理电路,因此,属于有源传感器。而该电路要正常工作需要恒流源供电。当今普遍使用的24位采集仪一般都自带恒流功能,因而可直接与ICP型传感器连接使用。内置集成电路的ICP型优势是低价位,抗干扰好,可长导线使用,但它的耐高温、可靠性不如电荷输出的压电加速度传感器,且动态范围也因输出电压和偏置电压的影响而受到限制。ICP型传感器的低频频响主要受传感器的放电时间常数影响,因此大多数信号适调器都采用交流耦合。电机上为何要装振动传感器随着设备智能化水平和高可靠性要求的不断提高,驱动电机在线状态监测、位置和转速信号的实时反馈趋向为标配,编码器、**速开关、PT00、PTC、振动传感器等电机附加装置的应用愈来愈普遍。了解这些附加装置,实现与电机的**融合,对电机生产厂商至关重要。今天Ms.参就近些年来电机上十分常见的振动传感器与大家做个交流。振动传感器工作原理振动传感器是电机状态监测中关键部件之一,它的作用是将机械振动量转换为与之成比例的电量。由于它实际上是一种机电能量转换装置,故称之为换能器、拾振器等。振动传感器并非直接将原始机械量转变为电量,而是将原始机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分接收,形成另一个适合于变换的机械量,后经机电变换部分变换为电量。因此传感器的工作性能是由机械接收、机电变换两部分来决定。微型振动传感元件F是一种采用新型高灵敏度振动传感器,具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低、全密封式封装可防水防尘等特点。微型振动传感元件的内部结构,有一根金属棒架在两个电极中间,当无振动或倾斜时,传感器的导通电阻稳定,当检测到振动时电极间导电电阻迅速增大并和振动信号幅度成正比,从而触发电路。输出开关信号可直接与TTL电路和或者单片机电路接口,具有电路结构简单、输出阻抗高、静态工作电流小的优点。典型应用:1、传感器上接电路如图2所示。输出波形如图4所示,静态输出状态不定。R1是电路的偏置电阻,阻值取值范围为200K-2M欧姆,OUT是经过阻抗变换的输出端,如果负载电路输入阻抗很高,也可直接从传感器与偏置电阻的连接点输出。性能参数:1、大工作电压:48V2、大工作电流:40毫安3、工作温度:不**过100度4、体积:直径5毫米长10毫米适用范围:已经被大批量用于电动车报警器和防盗报警器及保险柜等产品中,可替代昂贵的振动传感器。选型原则振动加速度传感器选型原则:1. 根据与后续设备的匹配性来选择传感器类型,如ICP型调理设备宜用ICP型传感器,电荷调理设备宜选用压电式传感器。2. 当对处于工作状态下的待测结构进行测量时,宜使用“隔离”传感器。若传感器自身不隔离,可在传感器底部添加绝缘材料作为隔离器件。3. 测点位置的振动量级宜为选择的传感器量程的60-80%,这样能保证信噪比高,又不会过载。4. 选择的传感器的工作频率范围略**实际测量的带宽即可。5. 根据环境因素来选择合适的传感器,如测量处的温度、湿度应保证选用的传感器正常工作,且测量幅值不受影响。6. 根据测量位置的空间来选择传感器尺寸和出线方式。7. 对于轻质结构则必须考虑传感器重量对测量的影响。8. 根据行业应用选择传感器,如机械行业宜选用振动量级大,频率频率广的传感器,而土木行业宜选用量程小,灵敏度高,低频性能好的传感器。因此,在选择传感器时,必须充分考虑以上因素,选择合适的传感器进行测量,尽量减少因传感器本身给测试带来的影响。