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振動(dòng)傳感器原理及應(yīng)用

2021/12/18
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硬件型號(hào):BOSCH振動(dòng)傳感器

系統(tǒng)版本:傳感器系統(tǒng)

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

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

由此可知,相對(duì)式機(jī)械接收部分所測(cè)得的結(jié)果是被測(cè)物體相對(duì)于參考體的相對(duì)振動(dòng),只有當(dāng)參考體絕對(duì)不動(dòng)時(shí),才能測(cè)得被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)。這樣,就發(fā)生一個(gè)問題,當(dāng)需要測(cè)的是絕對(duì)振動(dòng),但又找不到不動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí),這類儀器就無用武之地。例如:在行駛的內(nèi)燃機(jī)車上測(cè)試內(nèi)燃機(jī)車的振動(dòng),在地震時(shí)測(cè)量地面及樓房的振動(dòng)……,都不存在一個(gè)不動(dòng)的參考點(diǎn)。在這種情況下,我們必須用另一種測(cè)量方式的測(cè)振儀進(jìn)行測(cè)量,即利用慣性式測(cè)振儀。

2、慣性式機(jī)械接收原理慣性式機(jī)械測(cè)振儀測(cè)振時(shí),是將測(cè)振儀直接固定在被測(cè)振動(dòng)物體的測(cè)點(diǎn)上,當(dāng)傳感器外殼隨被測(cè)振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),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(duì)振動(dòng)位移幅值,然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對(duì)振動(dòng)位移的關(guān)系式,即可求出被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)位移波形。

振動(dòng)傳感器應(yīng)用

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

2、泵房機(jī)組設(shè)備安全監(jiān)控。當(dāng)泵房或機(jī)組發(fā)生振動(dòng)時(shí),應(yīng)針對(duì)具體情況,用振動(dòng)傳感器測(cè)量逐一分析可能造成振動(dòng)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(hù)領(lǐng)域。

5、長(zhǎng)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(bào)警系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)安防設(shè)備普遍存在的監(jiān)測(cè)距離短、功耗大、誤報(bào)率高等問題,成為新一代周界安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。光纖振動(dòng)時(shí),會(huì)引起光纖中光波相位的變化,通過對(duì)光波相位的變化來檢測(cè)是否有擾動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生。對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)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(jī)在壓實(shí)作業(yè)中,往往采用振動(dòng)壓實(shí)技術(shù),能夠快速、有效的達(dá)到壓實(shí)效果。我們可以通過振動(dòng)傳感器來測(cè)量、控制壓路機(jī)的振動(dòng)狀況,它可以監(jiān)控壓路機(jī)振動(dòng)機(jī)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(hào)顯示出來,方便操作人員實(shí)時(shí)查看和掌控。

8、各類體育訓(xùn)練。通過佩戴在胳膊和腿上的振動(dòng)傳感器,滑雪新手可以獲得實(shí)時(shí)的指導(dǎo),從而更準(zhǔn)確的知道應(yīng)該如何控制身體姿態(tài)。振動(dòng)裝置在舞蹈教學(xué)和體育運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練中已得到一些應(yīng)用。

9、識(shí)別入侵車輛。研究人員正在向汽車行業(yè)尋求開發(fā)振動(dòng)傳感器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的方法,僅根據(jù)車輛的振動(dòng)便可以識(shí)別和自動(dòng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)車輛。通過使用測(cè)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(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗識(shí)別和自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。

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