二、振动测量传感器
振动传感器工作原理
振动传感器工作原理振动传感器作为一种重要的测量设备，被广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。
它能够感知物体的振动，并将其转化为相应的电信号，实现振动信号的测量和分析。
本文将介绍振动传感器的工作原理及其应用。
一、振动传感器的工作原理振动传感器的工作原理基于物体的振动与形变之间的关系。
通常采用压电式和电阻式两种工作原理。
1. 压电式振动传感器压电式振动传感器利用压电材料的压电效应实现振动信号的转换。
当物体振动时，压电材料会产生电荷分布的变化，进而生成电压信号。
这个电压信号的振幅和频率与物体的振动情况密切相关。
2. 电阻式振动传感器电阻式振动传感器则是通过物体的振动引起电阻值的变化，进而反映振动信号的大小。
一般采用杨氏效应或皮尔森效应等原理实现。
当物体振动时，电阻值会随之发生变化，电流通过电阻产生的电压信号也相应改变。
二、振动传感器的应用振动传感器在诸多领域都有广泛应用。
下面列举几个典型的例子：1. 机械设备的振动监测机械设备的振动监测对于保证设备的正常运行和预防故障非常重要。
振动传感器可以安装在设备关键位置，实时监测设备的振动状态。
通过分析振动信号的频率、幅值等参数，可以判断设备是否存在异常，及时采取措施进行修理或维护。
2. 汽车工业中的应用振动传感器在汽车工业中起到至关重要的作用。
它可以被用于发动机的振动监测，以及车辆悬挂系统、制动系统等重要部件的振动检测。
准确地监测和分析振动信号可以帮助提高汽车性能，延长零部件的使用寿命。
3. 结构工程中的振动测量在结构工程领域，振动传感器用于测量建筑物、桥梁等结构的振动响应。
通过对结构振动的监测，可以评估结构的稳定性和安全性，及时发现隐患并采取措施进行修复，确保建筑物的正常运行。
4. 科学研究中的应用振动传感器在科学研究中也扮演着重要的角色。
比如，在地震研究中，振动传感器可以用来监测地壳的振动情况，以及识别地震的发生与规模。
而在物理实验中，振动传感器可以被用来测量物体的共振频率等参数。
振动速度传感器
振动速度传感器简介振动速度传感器是一种用于测量物体振动速度的设备。
它通过感知物体的振动，并将振动信号转换为电信号，以便进行进一步的处理和分析。
振动速度传感器广泛应用于工业、科学研究和其他领域，用于监测和控制振动现象。
工作原理振动速度传感器的工作原理基于霍尔效应或压阻效应。
在霍尔效应传感器中，当物体振动时，传感器中的霍尔元件受到磁场的作用，产生电势差。
这个电势差与振动速度成正比。
而在压阻效应传感器中，物体振动时，传感器中的压阻元件会随之变化，产生电阻的变化。
这个电阻变化也与振动速度成正比。
应用领域振动速度传感器在许多领域有广泛的应用。
下面是一些典型的应用领域：工业应用振动速度传感器在工业领域中被广泛应用于机械设备的监测和保养。
它可以用于监测机械设备的振动水平，以帮助预测机械设备的故障和进行及时的维护。
通过振动速度传感器，工程师可以监测设备的振动频率和振动幅度，从而判断机械设备的工作状态和性能。
科学研究振动速度传感器在科学研究中也扮演着重要的角色。
它可以用于研究结构振动、地震测量和声学领域。
在结构振动研究中，振动速度传感器可以用于监测建筑物、桥梁、飞机等结构体的振动情况，以评估其稳定性和安全性。
在地震测量中，振动速度传感器可以用于记录地震波产生的振动速度，以研究地震的性质和地壳的变化。
在声学领域中，振动速度传感器可以用于测量声音振动的速度，以研究声音的特性和传播规律。
其他应用领域除了工业和科学研究，振动速度传感器还有一些其他的应用领域。
例如，它可以用于汽车行业，用于监测汽车发动机的振动水平，以及评估发动机的性能和磨损情况。
此外，振动速度传感器也可以用于医学领域，用于监测人体器官的振动情况，以诊断疾病和评估身体的健康状况。
优势和局限性优势振动速度传感器具有以下优势：•高精度：振动速度传感器能够以较高的精度测量物体的振动速度，提供可靠的数据。
•实时监测：振动速度传感器可以实时监测物体的振动情况，及时发现异常或故障。
振动传感器原理及应用
振动传感器原理及应用
1振动传感器的简介
振动传感器是集振动测量、调节、控制、保护、诊断及记录等功能于一体的测量仪表，它能够振动检测、采集和控制回路中传输信息，用以确定被测介质（如机械设备、土壤，结构等）的动态特性及参数。
振动传感器通常以弹簧陀螺或小型电机介质为激发源，利用独特的检测结构，被设置其中，它能够检测出测量体表面的微小振动，它的输出通过放大器及滤波装置，分离有用的振动信号，并且将其转换成电信号;
2振动传感器的原理
振动传感器是一种非接触式的测力传感器，它在无接触的状态下，通过安装在特定位置上的振动检测元件，来使用振动信号来进行检测测量，从而检测出位置上的机械振动及其变化信息。
它在实际应用时，将振动检测元件安装在某处，一旦发生了一定的位移、速度或加速度变化，振动检测元件就会产生电信号，通过放大器进行放大再传输，从而获取所需的信息。
3振动传感器的应用
振动传感器有着广泛的应用，常用于汽车发动机振动、摆线针轮轴承、电机轴承、空调机组振动及扇叶转速等机械设备的状况检测，以此来调整设备的操作，以及对结构的稳定性做出观测和监控。
在山地机械中，振动传感器也可以用来监测机器人的位置及运动状况，这
样一来就可以精确测量出机器人在不同情况下的高度及横向滑动的位置，从而为其它的机械设备或动作提供参考跟随的信息。
震动传感器工作原理
震动传感器工作原理震动传感器是一种常见的传感器，可以用于检测和测量物体或环境中的震动和振动情况。
它在许多领域中都有广泛的应用，例如工业生产、安防监控、交通运输等。
本文将详细介绍震动传感器的工作原理。
一、引言震动传感器是一种能够感知物体振动并将其转化为电信号的设备。
它通过测量物体的加速度或速度变化来判断物体是否发生震动。
这些震动信息可以被用来分析和监测物体的运动状态，从而实现多种功能。
二、震动传感器的组成部分1. 加速度计加速度计是震动传感器的核心组件之一。
它可以通过检测物体在震动过程中的加速度变化来确定物体是否发生振动。
常见的加速度计类型包括压电式加速度计、电容式加速度计和惯性式加速度计等。
2. 振动传感器封装振动传感器一般由金属外壳和密封胶囊组成，以保护内部的电路和元件不受外界干扰和损害。
金属外壳能够增强传感器的耐用性和抗干扰能力。
3. 信号处理电路信号处理电路是震动传感器的另一个重要组成部分。
它负责将传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，并对信号进行滤波、放大和处理等操作，以提取有用的震动信息并传输给其他设备。
三、震动传感器的工作原理震动传感器的工作原理基于牛顿第二定律和电磁感应原理。
当物体受到外力作用而发生振动时，传感器中的加速度计会感知到物体的加速度变化。
加速度计会将测得的加速度信号转化为电信号，并传送给信号处理电路进行处理。
信号处理电路中的运算器会对信号进行滤波，并将其转化为数字信号。
然后，信号处理电路会对数字信号进行放大和处理，以便于后续的分析和应用。
最终，处理后的信号将被传送给目标设备，比如数据采集器、计算机或显示屏等。
四、震动传感器的应用领域1. 工业生产震动传感器被广泛应用于工业生产领域，可以用于监测和控制机器设备的振动情况。
它可以实时检测设备是否发生异常振动，以预防设备故障和提高生产效率。
2. 安防监控震动传感器也常被应用于安防监控系统中。
它可以用于检测建筑物或车辆的振动情况，以及盗窃或破坏等非法行为。
振动传感器原理
振动传感器原理振动传感器是一种常见的传感器，它可以用于测量物体的振动情况。
它在工业生产、机械设备、科学研究等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍振动传感器的原理及其工作方式。
一、振动传感器的原理振动传感器的原理基于压电效应。
当物体发生振动时，振动传感器能够将振动力转化为电信号，从而实现对振动情况的检测和测量。
振动传感器通常由压电陶瓷材料制成，这种材料具有压电效应，即当它受到外力压缩或拉伸时，会产生电荷。
当物体振动时，振动力会使压电陶瓷产生相应的变形，从而产生电荷，这个电荷被称为压电效应。
二、振动传感器的工作方式振动传感器通过将压电陶瓷材料连接到外部电路中来工作。
具体来说，振动传感器通过将压电陶瓷材料与前置放大器相连，将产生的电荷信号转化为电压信号，从而实现对物体振动的测量。
在实际应用中，振动传感器通常被安装在待测物体表面。
当物体发生振动时，振动力会传递给振动传感器。
振动传感器将振动力转化为电荷信号，并通过前置放大器放大转化后的电信号。
最终，这个电信号被传输给记录设备或显示屏，以供工程师或研究人员分析振动情况。
三、振动传感器的应用振动传感器的应用非常广泛。
它可以用于以下几个方面：1. 工业生产中的故障诊断：振动传感器可以用于监测机械设备的振动情况，以及及时发现设备的故障。
通过对振动信号的分析，工程师可以判断设备是否存在故障，并采取相应的措施进行维修和保养。
2. 运动监测：振动传感器可以用于监测人体的运动情况。
例如，在运动训练中，振动传感器可以用于检测运动员的姿势和力量输出，以帮助运动员进行训练和调整。
3. 地震监测：振动传感器可以用于监测地震的振动情况。
通过对地震振动信号的采集和分析，科学家可以判断地震的强度和震源位置，从而提供及时的预警和应急措施。
4. 交通监测：振动传感器可以用于监测道路上的车辆流量和车辆速度。
通过对振动信号的分析，交通管理部门可以实时了解道路交通状况，并采取相应的措施进行交通调控。
振动传感器的工作原理
振动传感器的工作原理振动传感器是一种常用的传感器，主要用于检测和测量物体的振动。
它能够将物体振动的机械能转换为电信号，从而实现对振动信号的监测和分析。
在工业生产、航空航天、建筑结构监测等领域都有广泛的应用。
一、振动传感器的分类振动传感器根据其工作原理和测量方式的不同，可以分为多种类型，主要包括：1. 加速度传感器：通过测量物体的加速度来间接测量振动的传感器。
它将物体在振动过程中受到的加速度转换为电信号输出。
2. 接触式传感器：通过直接与物体接触来感知物体振动的传感器。
它利用物体振动时的接触力变化来测量振动的幅值和频率。
3. 速度传感器：通过测量物体振动速度的变化来检测振动的传感器。
它将物体在振动过程中的速度变化转换为电信号输出。
4. 位移传感器：通过检测物体在振动过程中的位移变化来测量振动的传感器。
它将物体在振动过程中的位移转换为电信号输出。
二、振动传感器的工作原理振动传感器的工作原理基于质量-弹簧-阻尼系统的振动特性。
该系统由质量块、弹簧和阻尼器组成。
当物体受到外力作用时，会引起质量块相对于其平衡位置的位移，从而产生振动。
质量块的运动将弹簧拉伸或压缩，由此产生恢复力。
同时，阻尼器能够消耗振动系统的能量，使振动逐渐减弱。
振动传感器主要通过感知质量块的位移、速度或加速度来测量物体的振动。
常见的测量方法包括：1. 基于压电效应的测量：将压电材料安装在质量块上，当材料受到振动时，会产生电荷，进而转换为电信号输出。
2. 根据电感效应的测量：将线圈安装在质量块上，当线圈受到振动时，磁通量发生变化，从而在线圈中感应出电压信号。
3. 利用霍尔效应的测量：通过在质量块和底座之间放置霍尔元件，当质量块振动时，霍尔元件感应出的磁场发生变化，输出电压信号。
三、振动传感器的应用振动传感器广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：1. 工业生产：振动传感器可以用于监测机械设备的振动情况，实时预警故障，避免设备损坏和生产事故的发生。
电机震动的测量方法
电机震动的测量方法电机震动是指电机运行时产生的机械振动。
电机震动会导致电机和机器设备的损坏，影响设备的正常运行。
因此，对电机震动的测量和监测十分重要。
本文将介绍电机震动的测量方法。
1.传感器测量法：传感器是目前最常用的电机震动测量方法之一、传感器能够直接测量电机震动，并将其转化为电信号进行分析和判读。
主要使用的传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
- 加速度传感器（Accelerometer）是最常见的电机震动传感器。
它能够测量电机震动的加速度，通过与电机振动频率的关系，进而分析和判读电机的状态。
加速度传感器常常安装在电机轴承处，能够直接感知到电机的振动。
- 速度传感器（Velocity transducer）能够测量电机震动的速度。
与加速度传感器相比，速度传感器不易受到高频振动的干扰，因此在一些特定场合下更加适用。
- 位移传感器（Displacement sensor）测量电机震动的位移，可以直接反映电机的振动情况。
位移传感器能够精确度量电机振动的幅值，对于分析电机问题有较高的准确性。
2.振动计测量法：振动计是利用机械传动原理进行测量的设备。
它可以将电机振动转换成旋转角度或位置，进而判断电机的振动情况。
-机械式振动计是一种简单而有效的电机震动测量设备。
它通常由旋转惯性装置和振动表盘组成。
当电机运行时，旋转惯性装置会受到振动影响，进而使得振动表盘移动。
振动表盘的读数可以反映电机的振动程度。
-电子式振动计是一种采用电子技术进行测量的设备。
它通过电子传感器测量电机振动的角度或位置，转化为电信号进行分析和判读。
电子式振动计具有高精度、自动记录和数字化等优点。
3.频谱分析法：频谱分析是电机震动测量中常用的一种方法。
通过测量电机振动信号的频谱，可以分析电机振动的频率成分和振幅分布，从而得到电机的振动特征。
- 傅里叶变换（Fourier Transform）是频谱分析的基础方法。
它能够将时域的振动信号转换为频域的频谱分布图，直观地反映不同频率成分在整个振动信号中所占比例。
二、振动测量传感器-PPT课件
物体与 传感器 的相对 运动 空气 间隙 变化 穿过线 圈的磁 通量变 化 产生 感应 电动 式
电动式速度传感器--相对式速度传感器
使用应注意的问题
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
结构：
a 单磁隙结构
b双磁隙结构
c动磁钢结构
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
支撑弹簧
弹簧片除了提供弹性恢复力外，还对可动部件起导向作用。良好的 弹簧片其刚度非线性应很小，弹簧片本身作为弹性体振动的频率要 足够高，并且还应具有较强的抗侧向失稳能力。
2 当
时 ，即被测频率远低于传感器固有频率时
ym 2 ( ) y1m 0
1 y m 2 y1m 0
作为加速度计 的条件
惯性式传感器
阻尼对惯性位移计幅频特性的影响
ym 6 y1m
5 4 3 2 1 0 0
0.1
0.2 0.5 0.7 1.0 2.0
1
2
3
4
5
0
惯性式传感器
5
0
电磁感应式速度传感器
分类
电动式速 度传感器
e Bl
运动导体切割磁力线产 生感应电动式 导体不动，穿过导体的 磁力线数发生变化，导 体两端产生感应电动式
磁电式速 度传感器
e n
d dx
电动式速度传感器--相对式速度传感器
用来测量振动系统中两部件之间的相对振动速度，壳体固定于一部 件上，而顶杆与另一部件相连接。从而使传感器内部的 线圈与磁钢 产生相对运动，产生相应的电动势来。
u0 Blxr
时
B 2i 2 c c R0
灵 敏 度SB l
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
振动标准及机器振动测量与评价标准简介
Expert
1）ISO/DIS 13374-2, 机器状态监测与诊断 数据处 理、通信与表示 第2部分： 数据处理 2）ISO/DIS 18434-1机器状态监测与诊断 热成像 第 1部分：一般指南 在“ISO 18436, 机器状态监测与诊断 人员培训与认 证的要求”总标题如下的： 3）ISO/CD 18436-3, 第3部分：对培训团体的要求 4）ISO/WD 18436-4, 第4部分：工业润滑分析 5）ISO/WD 18436-8, 第8部分：热成像 6）ISO/CD 18436-9, 第9部分：声发射 7）ISO/AWI 22096-1,机器状态检测与诊断 声技术 第1部分：声发射
Expert
0 引言(续)
目前，国内外大多数重要机器设备上都配置了监测诊 断装置或系统，但各家公司采用的状态监测与故障诊断方 法和评定准则各不相同。状态检测与故障诊断技术与系统 的推广与应用，迫切需要制订相应的标准。否则，监测结 果将难以进行比对和评估，提高诊断与预报的准确性更困 难。如果没有协同一致的标准，测量结果只有实施的人才 明白，就更难以实现远程诊断。 为了实现技术和经济发展的需要，上述技术领域的标 准化工作在国际上由ISO/TC108(机械振动与冲击技术 委员会)负责。国内有全国机械振动与冲击标准化技术委 员会（代号SAC/TC53）归口。
Expert
Expert
第5部分 水力发电厂和泵站机组 （GB/T6075.5-2002 idt ISO 10816-5:2000）
本标准规定了水力发电厂和泵站机组在非旋 转部件上振动的测量和评价准则。 本标准适用于水力发电厂和泵站机组，其额 定转速为（60-1800）r/min,轴瓦类型为筒式或分 块瓦式轴承，主机功率大于或等于1MW。轴线的 位置可以使垂直、水平或与这两个方向成任意角 度。 如：水轮机和水轮发电机、水泵-水轮机和电 动机-发电机。
振动传感器使用说明书
振动传感器使用说明书一、产品概述本说明书旨在介绍振动传感器的使用方法和注意事项，帮助用户正确操作和维护振动传感器。
二、产品特点1.高精度：振动传感器采用先进的传感技术，具有高度精确的振动测量能力。
2.稳定性强：振动传感器使用优质材料和可靠的结构设计，确保在长期使用过程中保持稳定的性能。
3.易安装：振动传感器采用简单的安装方式，适用于各种机械设备和结构。
4.广泛应用：振动传感器可广泛应用于工业领域的振动监测、检测和故障诊断等方面。
三、使用方法1.安装位置选择：为了确保测量的准确性，振动传感器应安装在需要测量振动的物体上。
选择合适的安装位置，避免其他杂乱振动对测量结果的干扰。
2.安装固定：使用适当的工具，将振动传感器固定紧密，确保其与测量物体之间的接触良好。
3.连接电源：振动传感器通常需要外部电源供电。
使用配套的电源线连接振动传感器和电源，并确保连接牢固可靠。
4.启动校准：在使用振动传感器之前，应进行校准操作，以确保其输出结果的准确性。
根据传感器的型号和厂商提供的使用手册，按照指引进行校准操作。
四、注意事项1.防水防尘：振动传感器通常不具备防水和防尘功能，在安装和使用时要避免接触水和灰尘。
在潮湿环境中使用时，建议采取相应的防护措施。
2.避免过载：在使用振动传感器时，应避免超过其额定工作范围，避免过载导致传感器损坏或测量结果不准确。
3.定期检测：为了确保振动传感器的正常运行，建议定期对传感器进行检测和校准，以及检查连接线路的牢固程度。
4.避免剧烈震动：在使用振动传感器的过程中，应尽量避免剧烈震动和冲击，以免对传感器造成损坏或影响测量结果。
5.保养与维护：定期清洁振动传感器，并保持其表面干燥。
遇到故障或异常情况时，应及时联系售后服务部门进行维修或更换。
五、故障排除1.测量结果异常：如果振动传感器的测量结果异常，首先检查是否存在安装问题或外部干扰。
可以重新安装或更换安装位置，排除外界干扰因素。
2.无法启动：如果振动传感器无法启动，请检查电源接线是否正常连接，电源是否稳定。
振动传感器工作原理
振动传感器工作原理振动传感器是一种用来测量物体振动的设备，它在工业控制、结构健康监测和振动分析等领域得到广泛应用。
本文将介绍振动传感器的工作原理及其应用。
一、振动传感器的工作原理振动传感器的工作原理基于压电效应或电感效应。
其中，压电振动传感器利用物质中压电晶体的特性，将物体振动转化为电信号。
电感振动传感器则利用线圈和磁场的相互作用，感知物体振动并产生电信号。
1. 压电振动传感器压电振动传感器的核心部件是压电晶体。
压电晶体具有压电效应，即在受到力的作用下会产生电荷。
当晶体受到物体振动时，晶体会因振动而变形，从而引起电荷的变化。
通过将电荷转换为电压信号，压电振动传感器能够测量物体的振动情况。
2. 电感振动传感器电感振动传感器由线圈和磁场组成。
当物体振动时，线圈中的磁场会因为物体的振动而发生改变。
这种改变会诱导出线圈中的感应电流，通过测量该电流的变化，电感振动传感器可以获得物体的振动信息。
二、振动传感器的应用振动传感器在工业控制、结构健康监测和振动分析等领域有着重要的应用价值。
1. 工业控制在工业生产中，振动传感器被广泛应用于机械设备的故障检测和预防维护。
通过监测设备的振动情况，可以及早发现设备故障并采取相应措施，避免设备停机和损坏，提高生产效率和工作安全。
2. 结构健康监测在建筑和桥梁等结构工程中，振动传感器可以用于监测结构的健康状况。
通过对结构振动的实时监测，可以判断结构是否存在破损、疲劳或缺陷，并进行及时修补和维护，确保结构的安全可靠。
3. 振动分析振动传感器还广泛应用于振动分析领域。
通过对振动信号的采集和分析，可以了解物体的振动频率、振幅和相位等信息，进而推断出物体的性能、工作状态和质量。
振动分析可以应用于旋转机械的故障诊断、振动噪声的控制以及产品品质的检测等方面。
结论振动传感器是一种用来测量物体振动的设备，其工作原理主要基于压电效应和电感效应。
振动传感器在工业控制、结构健康监测和振动分析等领域有着广泛应用。
振动测量方法范文
振动测量方法范文振动测量方法是工程领域中用于测量物体或结构的振动特性的一种方法。
振动是物体或结构在受到外力或内力作用下产生的机械波动现象。
振动测量方法的研究和应用对于了解和分析物体或结构的振动行为、诊断故障、改善设计等方面都具有重要意义。
本文将介绍几种常见的振动测量方法。
一、加速度传感器法：加速度传感器是一种广泛应用于振动测量中的传感器。
其基本原理是利用压电效应或磁敏效应来测量加速度。
加速度传感器通过测量物体或结构的加速度变化来获取其振动信息。
常见的加速度传感器有压电式加速度传感器和磁敏式加速度传感器。
压电式加速度传感器通过压电传感器将加速度转换成电压信号，然后通过信号处理电路进行放大和滤波处理，最终得到振动信号。
磁敏式加速度传感器利用磁敏电阻或霍尔元件实现加速度的测量，其原理是通过磁场的变化来感知加速度。
加速度传感器法用于测量振动的优点是测量范围广，测量精度高，适用于各种振动频率范围。
它可以实时获取振动信号，并通过后续处理分析得到振动频谱、振动级别等信息。
二、光电传感器法：光电传感器是一种利用光电效应来测量振动的传感器。
其基本原理是利用光电传感器将振动转换成光量变化，然后通过光电传感器对光信号进行检测和处理。
光电传感器法主要包括接触式光电传感器法和非接触式光电传感器法。
接触式光电传感器法通过光电传感器的接触方式与振动物体接触，实时感知振动信息。
非接触式光电传感器法通过激光或光纤传感器等技术手段对振动进行扫描或测量，不需要与振动物体接触。
光电传感器法用于测量振动的优点是灵敏度高，测量范围广，可实现非接触测量等。
它适用于一些对物体不产生影响、对物体振动不产生干扰的场合，如对小型或精密设备的振动检测、对光学系统的振动测量等。
三、应变传感器法：应变传感器是一种利用材料的应变变化来测量振动的传感器。
其基本原理是利用材料的应变-电阻特性或应变-电容特性等，将材料的应变转换成电信号。
应变传感器法主要包括片式电阻应变片法和电容应变传感器法。
振动传感器的原理与应用
振动传感器的原理与应用1. 振动传感器的原理振动传感器是一种用于检测和测量物体振动的装置。
它可以将物体的振动信号转换为电信号，从而实现对振动信号的监测与分析。
振动传感器的原理主要包括：1.1 压电效应振动传感器中常使用压电效应来实现振动信号的转换。
简单来说，压电效应是指某些晶体材料在受力作用时会产生电荷分离现象。
当晶体材料受到振动时，晶体中的正负电荷会发生位移，从而产生电信号。
1.2 加速度传感器振动传感器中常使用加速度传感器来检测物体的振动情况。
加速度传感器能够测量物体在三个方向上的加速度，并将其转换为相应的电信号输出。
通过对加速度信号的分析，可以了解物体的振动特征。
1.3 惯性传感器振动传感器中的惯性传感器是一种常用的振动测量装置。
它利用物体在振动过程中的惯性效应来检测物体的振动情况。
惯性传感器通常包含质量块和弹簧，当物体受到振动时，质量块会随之产生相应的位移，从而输出振动信号。
2. 振动传感器的应用振动传感器的应用非常广泛，下面列举了一些常见的应用场景：2.1 工业领域•机械设备监测：振动传感器可以用于监测机械设备的振动情况，实时监测设备是否发生故障或需要维护保养。
•结构健康监测：在大型建筑、桥梁等结构中安装振动传感器，可以实时监测结构的振动情况，预测潜在的结构问题。
•故障诊断与分析：通过对机械设备振动信号的分析，可以判断故障类型和原因，帮助工程师进行故障诊断与分析。
2.2 汽车行业•发动机振动监测：振动传感器可以监测发动机的振动情况，实时监测发动机的运行状态，避免故障发生。
•车辆安全性检测：振动传感器可以检测车辆的振动情况，判断车辆是否存在磨损、失衡等问题，提高车辆安全性。
•车辆稳定性控制：振动传感器可以监测车辆的悬挂系统振动情况，用于车辆稳定性控制，提供更好的驾驶体验。
2.3 医疗行业•心电图监测：通过将振动传感器与心电图仪结合，可以监测人体心脏的振动情况，帮助医生进行心脏疾病的诊断。
建筑物振动测量技术与分析方法
建筑物振动测量技术与分析方法近年来，建筑物的振动问题引起了越来越多的关注。
振动不仅对建筑物的结构安全和使用寿命产生影响，还会对周围环境和居民的生活造成不便。
因此，建筑物振动的测量技术和分析方法成为研究的重点之一。
本文将介绍一些常用的建筑物振动测量技术和分析方法。
一、振动传感器振动传感器是建筑物振动测量的核心装置，常见的振动传感器包括加速度计、速度计和位移计。
加速度计用于测量物体的加速度，速度计用于测量物体的速度，位移计用于测量物体的位移。
这些传感器通过将物体的振动转化为电信号来进行测量。
二、振动测量方法1. 尖兵法尖兵法是一种常用的建筑物振动测量方法，它通过在建筑物上放置一根垂直棍杆，棍杆上有一个尖锥。
当建筑物发生振动时，尖锥会相应地振动。
通过测量尖锥的振动幅度和频率，可以得出建筑物的振动特性。
2. 激励-响应法激励-响应法是一种通过施加外部激励来测量建筑物振动的方法。
在这种方法中，会在建筑物上施加一个外部力或冲击，然后测量建筑物的振动响应。
通过分析外部激励和建筑物振动响应之间的关系，可以得出建筑物的振动特性。
三、振动分析方法1. 频谱分析频谱分析是一种将振动信号分解为不同频率分量的方法。
它通过将振动信号转换到频域来进行分析。
常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、小波变换等。
通过频谱分析，可以得到建筑物振动的频率分布情况，从而了解建筑物的振动特性。
2. 模态分析模态分析是一种通过计算建筑物的固有振动模态来分析其振动特性的方法。
在模态分析中，会先进行振动测量，得到建筑物的振动响应数据。
然后，将振动响应数据进行处理，提取出建筑物的固有频率和振动模态。
3. 研究方法在建筑物振动测量技术和分析方法的研究中，除了上述提到的方法外，还有一些进一步的研究方法。
比如，可以采用数值模拟方法来模拟建筑物的振动响应，从而得出建筑物的振动特性。
另外，可以使用大数据分析方法，对大量的振动数据进行分析，得出建筑物的振动规律。
四、应用领域建筑物振动测量技术和分析方法在很多领域都有应用。
测振动的传感器原理
测振动的传感器原理振动传感器是一种用于测量、监测和分析物体振动和震动的设备。
它可以应用于多个领域，包括工业、汽车、航空航天等。
振动传感器的原理主要包括压电效应、电感效应和震动传导原理。
首先，压电效应是振动传感器最常用的原理之一。
压电传感器通过将压电材料放置在物体上，当物体振动时，产生的应力和力会改变压电材料的压电电荷，从而产生电压信号。
这种电压信号可用来测量物体振动的幅度、频率和相位等。
压电传感器具有高灵敏度、广泛的频率响应范围和稳定的性能。
其次，电感效应也被应用于某些振动传感器中。
电感传感器利用电磁感应原理测量振动。
当物体振动时，振动会导致传感器中的线圈和磁芯相对运动，从而改变感应电流的大小和方向。
通过测量感应电流的变化，可以得到物体振动的量值和特征。
电感传感器通常具有高灵敏度和较大的动态范围。
最后，震动传导原理也被一些振动传感器采用。
这种传感器通过固定在物体表面的加速度计来测量加速度，并将物体振动转化为电信号。
加速度计可以精确地测量物体振动的加速度和方向，并将其转化为电信号输出。
相比于压电和电感传感器，基于震动传导原理的传感器更为稳定和可靠。
需要注意的是，不同类型的振动传感器适用于不同的应用场景和测量要求。
例如，压电传感器适用于较小振幅和高频率的振动测量；电感传感器适用于高振幅和低频率振动测量；而震动传导传感器适用于大范围的振动测量。
总的来说，振动传感器在各个领域中起着重要的作用。
通过利用压电效应、电感效应和震动传导原理，这些传感器能够准确、灵敏地测量和监测物体的振动和震动。
这为我们提供了重要的数据和信息，帮助我们分析和改善系统的稳定性、性能和可靠性。
振动测量的主要内容
振动测量的主要内容振动测量是一种广泛应用于各个领域的技术，用于检测和分析物体的振动行为。
它在工程、科学、医学等领域中都有着重要的应用，可以帮助人们了解物体的动态特性和结构健康状况。
以下是关于振动测量的主要内容的详细介绍。
一、振动的基本概念1. 振动的定义：振动是物体围绕平衡位置来回运动的现象，包括周期、频率、幅值和相位等基本概念。
2. 振动的分类：振动可以分为自由振动和受迫振动，自由振动是物体在没有外力作用下的振动，受迫振动是外力作用下的振动。
3. 振动的参数：描述振动行为的参数包括振幅、频率、周期、相位等，这些参数对于振动测量非常重要。
二、振动传感器1. 加速度传感器：加速度传感器是最常用的振动传感器之一，它可以测量物体在某一方向上的加速度，并通过积分得到速度和位移信息。
2. 速度传感器：速度传感器用于测量物体的振动速度，它可以直接测量速度而无需进行积分运算。
3. 位移传感器：位移传感器可以直接测量物体的振动位移，常用的位移传感器包括电感式传感器、光电传感器等。
4. 压电传感器：压电传感器利用压电效应将振动转化为电信号，常用于高频振动测量。
三、振动测量方法1. 时域分析：时域分析是最基本的振动分析方法，通过记录振动信号的时间历程，可以获取振动信号的幅值、频率、周期等信息。
2. 频域分析：频域分析是将振动信号从时域转换到频域的方法，常用的频域分析方法包括傅里叶变换、功率谱密度分析等，可以得到振动信号的频率成分和能量分布情况。
3. 阶次分析：阶次分析是将振动信号从时间域转换到转速域的方法，可以分析旋转机械系统中的振动特性，如齿轮啮合频率、轴承故障频率等。
4. 模态分析：模态分析用于研究结构振动的固有特性，可以确定结构的固有频率、振型等信息，常用的方法有模态测试和有限元模态分析等。
四、振动测量应用1. 结构健康监测：振动测量可以用于结构健康监测，通过对建筑物、桥梁、飞机等结构的振动进行监测和分析，可以及早发现结构的损伤和故障。
振动传感器的工作原理
振动传感器的工作原理振动传感器是一种常见的测量设备，它用于检测和监测物体的振动情况。
它在工业生产、交通运输、医疗设备等领域有着广泛的应用。
本文将介绍振动传感器的工作原理，并探讨其在工程领域的应用。
一、振动传感器的分类根据工作原理的不同，振动传感器可以分为压电式振动传感器和电容式振动传感器两种。
1. 压电式振动传感器压电式振动传感器利用压电效应来转换机械振动信号为电信号。
其基本原理是在压电材料两端施加机械应力，产生电荷，从而实现机械信号和电信号之间的转换。
常见的压电材料有石英和陶瓷等。
2. 电容式振动传感器电容式振动传感器则是利用电容变化来感知振动信号。
其工作原理是将一个电容传感器与机械振动物体连接，在物体受到振动时，电容值会发生变化。
通过检测电容的变化，就可以了解到振动的情况。
二、压电式振动传感器的工作原理和应用压电式振动传感器是一种常用的振动传感器，其工作原理如下：1. 压电效应压电效应是指某些晶体在受到机械应力时，会产生电荷或电势差的特性。
这种材料具有正压电效应和剪切压电效应两种，可以将机械信号转化为电信号。
2. 传感器结构压电式振动传感器一般由压电晶体、负载电阻和封装等组成。
压电晶体负责将机械振动转化为电信号，负载电阻用于接收和放大电信号，封装则保护传感器内部结构。
3. 应用领域压电式振动传感器在工程领域有着广泛的应用。
它可以用于监测机械设备的振动情况，以便及时发现故障和预防事故的发生。
同时，它还可以用于地震监测、声学研究以及人体生理信号的检测等方面。
三、电容式振动传感器的工作原理和应用电容式振动传感器是另一种常见的振动传感器类型，其工作原理如下：1. 电容变化电容式振动传感器利用机械振动引起的电容值变化来感知振动。
当物体振动时，电容之间的空气间隙会发生变化，导致电容值的改变。
通过检测电容的变化，就可以了解到物体振动的情况。
2. 传感器结构电容式振动传感器一般由平行板电容器和电容值检测电路组成。
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3、输入与输出关系式
q 2d33kxr
xe
1
e q 2d33mx
压电式加速度传感器
4、特性参数
① 灵敏度 电荷灵敏度 电压灵敏度
q Sq 2d33m xe e 4d33mt Se xe D 2
（开路电压） （极间电容）
( pc / ms 2 pc / g ) (v / ms 2
v / g)
其中
e
cE
et q 4d33mx cE D2 D 2
2t
② 动态范围 最小可测振级主要受测量仪器的噪声电平限制 最大可测振级主要受传感器的强度及非线性因素限制
压电式加速度传感器
③ 频特性
S
f下
f上
fn
加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率。一般阻尼 比小于0.1的加速度计，上限频率若取为共振频率的 1/3，便可保证 幅值误差低于1dB（即12%）；若取为共振频率的1/5，则可保证幅值 误差小于0.5dB（即6%），相移小于3度。但共振频率与加速度计的 安装有关，加速度计出厂时给出的幅频曲线是在刚性连接的固定情 况下得到的。实际使用的固定方法往往难于达到刚性连接，因而共 振频率和使用上限频率都会有所下降。
压电式加速度传感器
石英晶体的压电效应
电轴：x 轴，通过两个相对的六角棱线并垂直于光轴的 轴线。垂直于此轴的晶面上有最强的压电效应。 机械轴：y轴，垂直于x轴和z轴所在平面的轴线。在电场 作用下，y轴具有最明显的机械变形。
石英晶体z轴仅一个，x轴和y轴各有3个。
压电式加速度传感器
压电效应模型
■ ■ ■
n 个晶体串接时，输出电荷量与单片晶体 电荷相同，总电容为单片晶体电容的1/n， 输出电压为单片晶体电压的n倍。
串接时，输出电压大、电容小、时间常数 小，适宜测量迅变信号和以电压输出的场 合。
F
F
a)串联
压电式加速度传感器
压电元件的并接
n个晶体并接时，输出电荷量为单片晶 体电荷n 倍，总电容为单片晶体电容n
1—弹簧 2—壳体 3—阻尼 环 4—磁钢 5—线圈 6— 芯轴
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
力学模型与运动方程
机械接收部分
r cx r kxr mx e Bli mx
机电变换部分
Lt di r ( R0 Rt )i Blx dt
当
r cx r kxr mx e mx
压电式加速度传感器
压电式加速度计的敏感元件
天然石英晶体
机械强度高，绝缘性能 好，压电常数在500度 以下不随温度变化，但 压电常数低。
压 电 晶 体
人工极化陶瓷
压电常数大，比石英晶体大几 十倍，但压电常数稳定性差， 受温度影响大，当超过居里温 度时，压电效应就会消失。
正压电效应
压电元件在一定方向的外力作用下 或施加机械变形时，在压电元件的 晶面或极化面上将产生电荷。
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
10
1
0
惯性式传感器
阻尼对惯性传感器相频特性的影响
3.5
0.1
3
0.2
2.5 2
1.50
1.0 2.0 0.7 0.5
1 0.5 0 0 1 2 3 4 5
电磁感应式速度传感器
分类
电动式速 度传感器
e Bl
运动导体切割磁力线产 生感应电动式
2 2 2
arctg
k m
2 0
2 0 1 ( 0 )2
则
ym 2 2 2 y1m [1 ( 0 ) ] (2 0 )
c 2m0
惯性式传感器
ym 对 y1m 的讨论
当
ym ( 0 )2 2 2 y1m [1 ( 0 )2 ] (2 0 )
磁电式速 度传感器
d e n dx
导体不动，穿过导体的 磁力线数发生变化，导 体两端产生感应电动式
电动式速度传感器--相对式速度传感器
用来测量振动系统中两部件之间的相对振动速度，壳体固定于一部 件上，而顶杆与另一部件相连接。从而使传感器内部的 线圈与磁钢 产生相对运动，产生相应的电动势来。
1
时 ，即被测频率远高于传感器固有频率时 表明质块和壳体的相对运动（输 出）和基础的 振动（输入）近乎相等，即表明质块在惯性座标 中几乎处于静止状态 作为位移计的条件（应用于动圈式速度传感器的设计）
ym 1 y1m
2
当
时 ，即被测频率远低于传感器固有频率时
ym 2 ( ) y1m 0
ym
结构 变换过程
e
N
振 动 物 体
物体与 传感器 的相对 运动
空气 间隙 变化
穿过线 圈的磁 通量变 化
产生 感应 电动 式
S
输入与输 出关系式
d d e n n x dt dx
磁电式速度传感器
磁电式速度传感器的特点
1、非接触型，对被测体无附加质量和刚度； 2、灵敏度不等于常数，与间隙、振动物体的 大小、材料形状等有关，受测量物体表面 电涡流影响； 3、动态幅值不是线性，只有当被测物体位移
振动理论
第二部分 振动测量传感器
振动传感器的分类
按物理过程
发电式
电动式 磁电式 压电式 电阻式 电感式 电容式 压阻式 电磁感应原理
电参数
振动传感器的分类
按力学过程
惯性式 接触式 非接触式 （质量-弹簧）无参照系 （跟随）有参照系 （电涡流、激光、光电）
振动传感器的分类
按被测参数
位移传感器 速度传感器 加速度传感器 力传感器 应变传感器 扭振传感器 扭矩传感器
压电元件的开路电压： U a q / Ca
压电式加速度传感器
压电式传感器及其等效电路
若考虑负载（测量电路），等效电路如下：
假设一恒定力F作用于压电器件，产生电量q，则输出电压：
其中，Cc、Ci分别为电缆寄生电容及后续测量电路的输入电容。
压电式加速度传感器
压电元件的串接
压电式传感器有电荷及电压两种输出方式。为了增大输出 值，压电传感器往往用两个（较多见）或两个以上的晶体 串接或并接：
惯性式传感器
工作原理
力学模型如图所示。图中y1、y0、 y01分别表示壳体绝对位移、质块的 绝对位移和壳体与 质块的相对位移。 测试时，壳体和被测物体联接（用 胶接或机械方法），当传感器外壳 跟随振动物体振动时，其内部质量 与外壳之间产生相对运动。适当选 取传感器的结构参数，所测结果将 分别反映振动问题的位移、速度和 加速度
电动式速度传感器--相对式速度传感器
使用应注意的问题
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
结构：
a 单磁隙结构
b双磁隙结构
c动磁钢结构
电动式速度传感器—惯性式速度传感器
支撑弹簧
弹簧片除了提供弹性恢复力外，还对可动部件起导向作用。良好的 弹簧片其刚度非线性应很小，弹簧片本身作为弹性体振动的频率要 足够高，并且还应具有较强的抗侧向失稳能力。
压 电 效 应
逆压电效应
在压电元件表面通一电压，由 于电场的作用，压电元件将产 生几何变形。
压电式加速度传感器
石英晶体的压电效应
理想形状：中间为六棱柱，两端为对 称的棱锥，共30个晶面。 光轴 电轴 机械轴
光轴：z 轴，与晶体纵轴方向一致。 光线沿z 轴方向通过晶体不发生双折 射。沿光轴的作用力不产生压电效应， 故又称为中性轴。
电动式速度传感器- -惯性式速度传感器
双磁隙结构与工作原理
在测振时，传感器固定于被测系统，磁钢4与壳体2一起随被测系统 的振动而振动，惯性质量由装在芯轴6上的线圈5和阻尼环3组成，并 在磁场中运动。弹簧片1径向刚度很大、轴向刚度很小，使惯性系统 既得到可靠的径向支承，又保证有很低的轴向固有频率。阻尼环一 方面可增加惯性系统质量，降低固有频率，另一方面在磁场中运动 产生的阻尼力使振动系统具有合理的阻尼.
电动式速度传感器
惯性式速度传感器的特点
1、测量的是绝对速度振动量；
2、频率下限受固有频率限制，不能到零。频率 上限受安装共振频率及线圈阻抗特性限制； 3、全部质量都附加给被测物体； 4、灵敏度高、信噪比强； 5、输出阻抗小，且输出直接是电压量，可直接 测量； 6、横向灵敏度较小，频率范围较宽
磁电式速度传感器
④ 横向灵敏度 ⑤ 环境特性
小于5% 温度，湿度，磁场等
当S 时, m , f n , D 当S 时, m , f n , D
固有频率、灵敏度和动态范围相互制约
压电式加速度传感器
5、 加速度计的固定方法
其中图a采用钢螺栓固定， 是共振频率能达到出厂共振 频率的最好方法。螺栓不得 全部拧入基座螺孔，以免引 起基座 变形，影响加速度 计的输出。在安装面上涂一 层硅脂可增加不平整安装表 面的连接可靠性。 需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来固定加速度计（图b），但垫圈应尽 量簿。用一层簿蜡把加速度计粘在试件平整表面上（图c），也可用于温度 低于40℃以下的场合。手持探针测振方法（图d）在多点测试时使用特别方 便，但测量误差较大，重复性差，使用上限频率一般不高于 1000Hz。用专 用永久磁铁固定加速度计（图e），使用方便，多在低频测量中使用。此法 也可使加速度计与试件绝缘。用硬性粘接螺栓（图f）或粘接剂（图g）的固 定方法也长使用。某种典型的加速度计采用上述各种固定方法的共振频率分 别约为：钢螺栓固定法31kHz，云母垫片28kHz，涂簿蜡层29kHz，手持法 2kHz，永久磁铁固定法7kHz。