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測(cè)量振動(dòng)或加速度時(shí)，如何選擇合適的傳感器
2021-05-20
在測(cè)量振動(dòng)或加速度時(shí)，最常使用的是壓電式陶瓷傳感器或加速度計(jì)。
區(qū)分振動(dòng)傳感器的三個(gè)主要因素：固有頻率、阻尼系數(shù)和比例因子。比例因子代表了輸出與加速度輸入之間的關(guān)系，與靈敏度有關(guān)。固有頻率和阻尼系數(shù)則共同決定了振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度。在一個(gè)由彈簧及其所連接的固定塊組成的系統(tǒng)中，如果將固定塊拉離平衡點(diǎn)，然后釋放，固定塊將在平衡點(diǎn)的兩側(cè)來(lái)回振動(dòng)，直至停止。使固定塊最終停止運(yùn)動(dòng)的摩擦力取決于阻尼系數(shù)，固定塊前后振動(dòng)的速率則為固有頻率。
壓電式陶瓷振動(dòng)傳感器的用途非常廣泛，因此是最常用的傳感器。此類(lèi)振動(dòng)傳感器可用于沖擊測(cè)量(爆炸和故障測(cè)試)、高頻測(cè)量和慢速低頻振動(dòng)測(cè)量。它們具有高于平均值的固有頻率。但是，這種傳感器的輸出通常在毫伏范圍內(nèi)，而且需要使用輸入阻抗較高的低噪探測(cè)器來(lái)解釋壓電晶體的電壓。
接近式探頭與LVDT類(lèi)似：二者均局限于穩(wěn)態(tài)加速度或低頻振動(dòng)測(cè)量；但是， LVDT振動(dòng)傳感器的固有頻率略高，這意味著它可以處理/檢測(cè)更劇烈的振動(dòng)。接近式探頭只是一個(gè)由彈簧和固定塊組成的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，固定在電位器動(dòng)臂上。
可變磁阻振動(dòng)傳感器使用永磁體和穿過(guò)線圈的運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)。這種特殊的振動(dòng)傳感器只有在被測(cè)固定塊運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)記錄輸出，這使得它可以捕獲地下巖層反射的振動(dòng)，在地震沖擊研究和石油勘探中特別有用。
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