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振动开关工作原理

我厂循环水装置使用振动开关，它是由检测元件（压电式加速度传感器）和转换模块组成的。下面介绍压电式加速度传感器的工作原理。

压电式加速度传感器是利用某些晶体材料的正压电效应作为机电变换器而制成的加速度传感器。压电式加速度传感器在一定方向的外力作用下或承受变形时，它的晶体面或极化面上将有电荷产生，这种从机械能（力，变形）到电能（电荷，电场）的变换称为正压电效应。而从电能（电场，电压）到机械能（变形，力）的变换称为逆压电效应。

压电式加速度传感器适合于轻型高速旋机械轴承座及壳体振动的加速度测量。一般来说，在旋转机械中，振动频率越高，其相应的振动位移的幅值越小，而其振动加速度幅值仍有一定的量级，此时用速度传感器或涡流位移传感器，灵敏度不够，但加速度传感器能适应这种情况下的测量。

图1为加速度传感器的原理结构简图，其惯性质量与压电晶体构成一个质量弹簧系统。压电晶体相当于一个弹簧。其工作原理如下：加速度传感器安装在机壳或轴承壳上，由于惯性质量，压电晶体组成的系统具有极高的频率，一次当被测频率远低于固有频率时，传感器内部惯性质量的加速度实际上等于被测物体的加速度。由于加速度导致的作用在压电晶体上的压力或张力，使得压电晶体产生与加速度成正比的电荷。经放大器等转换模块，将电荷转换为电压，并通过继电器输出开关量，这样就形成了振动开关。图2为我厂循环说风机上的振动开关外观图。

图1 加速度传感器原理

图2 振动开关外观图