振动的检测及传感器
JJG882-2004振动传感器检定规程
JJG882-2004振动传感器检定规程1. 引言本文档为JJG882-2004振动传感器检定规程的内容概要。
该规程旨在确保振动传感器的准确检测和测量，以保障其应用于工业和科学研究领域的可靠性和精度。
2. 术语和定义- 振动传感器：指用于测量物体振动信息的传感器装置。
- 检定：指对振动传感器进行验证、校准和准确性评估的过程。
3. 检定方法本规程规定了振动传感器检定的具体方法和步骤，包括以下内容：3.1 检定设备和环境- 详细描述了进行振动传感器检定所需的设备和环境要求。
- 包括传感器检定系统、振动源和控制系统等内容。
3.2 检定程序- 介绍了振动传感器检定的具体程序和步骤。
- 包括传感器校准、灵敏度测试和频率响应等内容。
3.3 数据处理与评定- 确定了对检定数据进行处理和评定的方法。
- 包括数据平均、统计分析和结果判定等内容。
4. 检定结果与报告本规程规定了检定结果和报告的要求，包括以下内容：4.1 检定结果- 对通过检定的振动传感器给予合格的评定。
- 对未通过检定的振动传感器给予不合格的评定。
4.2 检定报告- 要求检定机构对检定结果进行记录和总结，并生成检定报告。
- 检定报告应包括被检振动传感器的信息、检定结果、检定过程中的参数和数据等内容。
5. 检定管理与认证本规程还对振动传感器检定的管理和认证进行了规定，包括以下内容：5.1 检定机构- 规定了振动传感器检定机构的组织结构、人员资质和管理要求。
5.2 认证与监督- 规定了振动传感器检定机构的认证和监督要求。
6. 附录包括本规程中使用的相关标准和符号等附录内容。
结论JJG882-2004振动传感器检定规程规定了振动传感器检定的方法、步骤、结果和报告要求，为振动传感器的检定提供了指导。
同时，该规程的实施还要求检定机构按照相关要求进行管理和认证，以确保检定的可靠性和准确性。
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振动传感器检定过程中注意事项
振动传感器检定过程中注意事项摘要：: 振动传感器作为安全监护以及环境检测的关键传感器，在各行各业的检测实验室中应用范围非常广，若因检定操作不当，会对检定结果造成影响，丧失其准确性优势。
本文通过对常用振动传感器检定中需注意问题的思考，为相关工作者提供理论支撑。
关键词：振动传感器；检定；注意事项；一、概述振动传感器是在工业生产中用来测量与振动有关各种参量，常见振动传感参数有速度、加速度、位移等。
它的工作原理是将振动的模拟量通过振动传感器转换成电量信号传输，以实现仪表显示或远程监测。
振动传感器按其功能有以下几种分类方式：按机电变换原理分：电动式（磁电式）、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式;振动传感器按所测机械量分：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。
按安装方式分：接触式、非接触式。
按照工作位置（振动方向）分：水平、垂直、三维。
二、振动传感器的常见形式：检定中常见的传感器包括：振动速度传感器、振动加速度传感器、振动位移传感器。
速度、加速度结构常见的有电动式（磁电式）、压电式两种，位移传感器结构主要是电涡流式。
1、电动式（磁电式）传感器：基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感生出电动势，因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式（磁电式）传感器。
虽然它也是一个位移传感器，由于在机电变换原理中应用的是电磁感应电律，其产生的电动势同被测振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。
2、压电式加速度传感器：是基于压电晶体的压电效应工作的。
振动使晶体在一定方向上受力变形时，其内部会产生极化现象，在它的两个表面上产生符号相反的电荷，外加电压使放大器输出一个电压或电流信号。
这种传感器工作模式分恒压和恒流两种。
3、电涡流位移传感器：电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的，对应输出电压信号。
传感器在振动分析中的应用
传感器在振动分析中的应用振动分析是一项重要的工程实践，可以用来检测、监测以及分析机械系统的振动情况。
而在振动分析中，传感器的应用起着关键作用。
本文将探讨传感器在振动分析中的应用，并重点介绍几种常见的传感器及其特点。
一、加速度传感器加速度传感器是最常用的振动测量传感器之一。
它能够测量物体在单个方向上的加速度，并通过集成技术将加速度信号积分为速度和位移信号。
加速度传感器广泛用于诸如机械设备监测、汽车安全系统、航空航天等领域。
在振动分析中，加速度传感器能够提供具体的振动参数，如加速度曲线、频谱图等，从而帮助工程师评估机械系统的振动状况，并识别潜在的故障。
二、位移传感器位移传感器是另一种常用于振动分析的传感器。
其主要功能是测量振动物体在特定方向上的位移或变形。
相较于加速度传感器，位移传感器能够提供更直观、精确的振动数据。
通过位移传感器获取的信息，工程师可以更准确地观察和分析振动物体的运动轨迹以及变形情况，进而进行更精细的故障诊断和预测。
三、压电传感器压电传感器是一种通过压电效应实现信号转换的传感器。
在振动分析中，压电传感器常常被用于测量和分析高频振动信号。
其高灵敏度和广泛的频率响应范围使其成为检测高频振动的理想选择。
压电传感器常用于振动控制、结构监测和故障诊断等领域，为工程师提供了宝贵的数据支持。
四、光纤传感器光纤传感器是近年来振动分析领域中广泛应用的一种新型传感器。
其优势在于其高精度、无电磁干扰和抗腐蚀等特点。
光纤传感器通过光学原理实现振动信号的测量和分析，极大地拓展了振动分析的应用领域。
光纤传感器既可以测量结构的振动状态，也可以用于监测振动信号的传播路径和损耗情况，从而提供更丰富的振动分析数据。
总结：传感器在振动分析中具有不可替代的重要作用。
通过加速度传感器、位移传感器、压电传感器和光纤传感器等的应用，工程师们可以全面了解机械系统的振动情况，包括加速度、速度、位移等重要参数。
这些传感器不仅提供了数据支持，还为故障诊断和预测、振动控制等工作提供了可靠的技术手段。
振动传感器的性能测试与研究
振动传感器的性能测试与研究振动传感器是一种常用的测量设备，广泛应用于机械工程、振动分析和结构监测等领域。
它能够通过检测物体的振动频率、幅度和相位等参数，帮助工程师分析和评估机械设备的工作状态。
然而，为了确保振动传感器的准确性和可靠性，性能测试与研究是必不可少的环节。
1. 振动传感器的性能参数在进行振动传感器性能测试之前，我们首先要了解振动传感器的性能参数。
振动传感器的性能参数包括灵敏度、频率响应、线性度、温度效应、非线性度等。
其中，灵敏度是指传感器输出信号的变化量与输入振动的变化量之间的比例关系；频率响应是指传感器对不同频率振动的响应能力；线性度是指传感器输出信号与输入振动的线性关系程度；温度效应是指传感器在不同温度下输出信号的稳定性；非线性度是指传感器输出信号与输入振动的非线性误差。
2. 振动传感器性能测试方法为了对振动传感器的性能进行测试，我们可以采用多种方法。
常见的方法包括标准振动源测试、频响测试、线性度测试、温度测试以及非线性度测试等。
标准振动源测试是指将振动传感器与标准振动源相连，通过改变标准振动源的振动参数，比如振幅和频率等，来验证传感器的灵敏度和频率响应等性能参数。
频响测试是指通过改变输入的振动信号频率，然后观察传感器的输出信号，从而确定传感器的频率响应特性。
一般可以采用无源测量法或激励测量法进行。
线性度测试是指通过改变输入振动信号的幅度，然后观察传感器的输出信号，从而判断传感器的线性度参数。
常用的方法包括全范围线性度测试和非全范围线性度测试。
温度测试是指在不同的温度条件下，对传感器进行性能测试，以评估传感器在不同温度下的稳定性和准确性。
非线性度测试是指通过输入不同的非线性输入信号，如三角波、方波等，然后观察传感器的输出信号，从而评估传感器的非线性度。
3. 振动传感器性能研究除了性能测试，振动传感器的性能研究也是一个重要的方面。
性能研究可以帮助我们了解传感器的工作原理和内部结构，以及传感器在特定应用场景下的适应性和优化方法。
振动传感器性能测试及振动测试系统建模与性能分析实验
振动传感器性能测试及振动测试系统建模与性能分析实验一、 实验目的1. 了解各类型振动传感器的工作原理、掌握压阻式加速度传感器的动态校准过程。
2. 掌握正弦、随机振动控制的基本过程，能够根据实际情况合理设计校准过程中的参考谱。
3. 掌握振动传感器的动态校准方法并能计算出振动传感器的各项动态特性指标。
4. 了解振动测试系统的组成，掌握振动测试系统的建模方法5. 对于测试后未达到设计指标的系统，应当能够设计出动态补偿滤波器以补偿系统的动态特性。
二、实验系统组成振动测试系统由两部分组成，一部分是振动控制系统，另外一部分就是远程数据采集、处理系统。
实验系统中，振动控制系统的振动台按照预先设定的参考谱进行振动。
标准传感器和被校传感器感受相同的振动，经过相应的变送器或放大器输出的电压信号送入数据采集系统，实验工作站（包括实验者开发的数据处理软件）通过网络中的服务器获得所采集的数字信号，进行后续的动态校准、建模与性能分析工作，如图1所示。
● ● ● ● ●●实验工作站（数据处理软件）图1 振动测试系统动态校准、建模与性能分析三、实验系统工作原理1、振动控制系统工作原理振动控制系统中的振动台产生动态校准、动态测试所需的标准振动信号。
振动控制系统由振动控制仪、功率放大器、振动台和反馈传感器构成，目的是使振动台按照预先设定的参考谱进行振动。
振动控制仪安装在工控机中，振动控制信号从工控机发出，经过功率放大器对控制信号进行放大，驱动振动台振动。
而振动台的振动情况由安装在台面中心的反馈传感器获取，经过电荷放大器传送至工控机中的振动控制仪，从而形成闭环控制使振动台能够按照设定参考谱进行振动。
在振动台的夹具台面上采用背靠背方式安装标准传感器与被校传感器，这样保证了它们感受的是相同的振动信号，通过采集两个传感器的输出并将其送入实验工作站，参与实验的人员就可以在远程计算机上进行振动传感器的校准、建模及性能分析了。
2 数据采集系统工作原理数据采集系统配有NI公司的数字化仪（PXI－5122），可以实现双通道信号的同步采样。
振动传感器测试方法
振动传感器测试方法嘿，咱今儿就来聊聊振动传感器测试方法这档子事儿！你说这振动传感器啊，就像是个小侦探，专门捕捉那些细微的振动信号呢。
要测试振动传感器，第一步得找个合适的地方吧。
就好比你要钓鱼，不得找个有鱼的水塘呀！得给它创造一个能好好发挥的环境。
然后呢，把传感器稳稳地安装好，可不能松松垮垮的，不然它咋能准确“工作”呢。
接下来，就该给它来点“刺激”啦！弄个振动源，让它感受感受不同程度的振动。
这就好像给它来了一场“振动大冒险”。
你想想，它得面对各种强度的振动，是不是很有挑战性呀！在这个过程中，咱得仔细观察它的反应，看看它能不能准确地检测到振动，并且把信号传出来。
这时候你可能会问了，那怎么知道它检测得对不对呀？嘿，这就得靠一些专门的仪器啦！就像医生看病要用各种检查设备一样，咱得用专业的家伙来验证振动传感器的“工作成果”。
把它检测到的信号和标准信号对比一下，不就知道它准不准啦。
要是它检测得不太好，那咱就得找找原因咯。
是安装有问题呀，还是传感器本身有点小毛病呢？这就跟咱人一样，有时候状态不好，就得找找是没睡好呀，还是压力太大啦。
找到原因才能解决问题嘛，让振动传感器重新“精神抖擞”起来。
咱还可以多测试几次不同的情况呀，就像考试多做几套模拟题似的。
这样才能更全面地了解它的性能。
而且呀，不同的振动传感器可能有不同的特点和要求呢，咱得根据具体情况来调整测试方法。
你说这振动传感器测试重要不？那当然重要啦！要是它不准确，那很多依赖它的设备不就都乱套啦！就好比你开车的时候，速度表不准，那得多危险呀！所以呀，可得好好对待这个测试过程，不能马虎哟！总之呢，振动传感器测试方法可不简单，得细心、耐心，还得有专业知识。
咱得像对待宝贝一样对待这些传感器，让它们发挥出最大的作用。
这样咱的各种设备才能更好地运行，为咱的生活和工作带来便利呀！你说是不是这个理儿？。
振动的测量原理
振动的测量原理振动的测量原理是通过不同的传感器或仪器来检测、监测和量化物体的振动状态及其特性。
振动测量在许多领域中都非常重要，包括工程、机械、建筑、地震学等。
以下将详细介绍几种常用的振动测量原理。
1. 加速度传感器原理：加速度传感器是最常用的测量振动的传感器之一。
它的原理基于牛顿第二定律，即物体受到的力与它的质量和加速度成正比。
加速度传感器通过测量物体上的加速度来判断振动的强度和频率。
当物体振动时，加速度传感器会产生与加速度大小成正比的电压信号。
该信号经过放大和滤波后，可以通过数据采集系统记录和分析，获得振动的各种参数。
2. 速度传感器原理：速度传感器是用于测量振动速度的传感器。
它的原理基于牛顿第二定律和黑尔定律，它们表明物体的加速度与速度成正比。
速度传感器通过测量物体上的速度来判断振动的强度和频率。
通常，速度传感器会将振动转换为机械位移量，并将其转化为电压信号。
这个电压信号经过放大和滤波后，可以用于分析和记录振动的特性。
3. 位移传感器原理：位移传感器是用于测量物体振动位移的传感器。
它的原理根据物体振动时的位置变化来判断振动的幅度和频率。
常用的位移传感器有电感式传感器和光学传感器。
电感式位移传感器工作原理是利用物体振动时磁场的变化来测量位移量。
光学位移传感器的工作原理是通过测量物体上的光学位移量来判断振动的幅度和频率。
4. 压电传感器原理：压电传感器是一种测量振动的传感器，它利用压电效应将机械振动转化为电信号。
当物体受到振动时，压电材料产生电荷分离现象，产生电信号。
压电传感器具有高度灵敏度和宽频响特性，适用于高频振动的测量。
5. 光纤传感器原理：光纤传感器是一种基于光学原理的振动测量方法。
它利用光纤的特性来测量物体的振动。
常见的光纤传感器有光纤光栅传感器和光纤干涉仪。
光纤光栅传感器通过测量光纤上光栅的变化来判断振动的频率和强度。
光纤干涉仪则是通过测量干涉光束的相位差来判断振动。
以上是几种常见的振动测量原理，每种原理都有其适用的特定场景。
振动测量方法、标准及准则
振动测量方法、标准及实际振动原因分析及解决方案目录1、振动测量方法 21.1 加速度传感器21.1.1工作原理31.1.2优缺点41.2 速度传感器41.2.1工作原理41.2.2速度传感器优缺点51.3 位移传感器51.3.1工作原理61.3.2优缺点72、振动测量标准 82.1 ISO 10816系列标准82.2ASME标准82.3 DIN标准83、结论 84钢平台振动原因分析及解决方案84.1钢平台振动因素可包括一下几点：81、振动测量方法1.1 加速度传感器压电加速度传感器主要应用的是压电效应，压电效应是最流行的形式。
主要使用加速力而受到的微观晶体结构，压力会在晶体中产生电压，加速度传感器将这个压力转换为速度和方向。
1.1.1工作原理如上图的模型所示，加速度传感器包含微观晶体结构，当发生振动时会产生电压，然后产生的电压会产生加速度的读数。
1.1.2优缺点压电加速度传感器的优点是：1）.结构简单，取材方便；2）.安装方便，使用寿命长。
压电加速度传感器的缺点：1）谐振频率高，容易受到声音的干扰；2）输出阻抗高，输出信号弱，传感器输出信号需要经过放大电路放大后才能送检测电路检测。
1.2 速度传感器速度传感器可以测量振动的速度。
它适用于低频振动测量和对振动的整体评估，速度传感器可以直接测量振动，并提供振动速度的输出信号。
与加速度传感器相比，速度传感器具有较低的灵敏度和频率响应。
图1（a）图1（b）1.2.1工作原理速度传感器的结构示意如图1（a）所示。
一个圆筒形的线圈固定在外壳内壁，线圈中间有一个永磁铁支承在弹簧上。
传感器的外壳固定在被测对象上，以承受振动。
永磁铁（参振质量）、弹簧和阻尼组成了一个单自由度系统图1（b）。
在设计时使该系统的固有频率远低于被测物振动的频率。
这时在被测物振动时，永磁铁在空间处于静止状态，永磁铁相对于线圈的运动即为被测物的运动。
布置方式：测量轴承座振动（简称座振）时，需要测量垂直、水平、轴向三个方向的振动，因此传感器的位置，也即测点的布置如下图所示。
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。
振动测量方法和标准
振动测量方法和标准振动测量是一种用于评估机械设备运行状况和故障诊断的重要工具。
通过测量机械设备产生的振动信号，可以获得有关设备结构的信息以及潜在故障的迹象。
正确选择适当的振动测量方法和遵循相应的标准，对于准确评估设备状况和制定维护计划至关重要。
本文将探讨振动测量方法和标准的相关内容。
1、振动测量方法1.1 加速度传感器加速度传感器是一种广泛用于振动测量的传感器。
它可以测量垂直方向和水平方向的加速度。
该传感器将振动转化为电信号，进而分析并显示振动特性。
加速度传感器具有高频响应和较低的成本，适用于连续振动监测和机械故障诊断。
1.2 速度传感器速度传感器可以测量振动的速度。
它适用于低频振动测量和对振动的整体评估。
速度传感器可以直接测量振动，并提供振动速度的输出信号。
与加速度传感器相比，速度传感器具有较低的灵敏度和频率响应，但在某些应用中仍然具有一定的实用价值。
1.3 位移传感器位移传感器可以测量振动的位移。
它适用于低频振动测量和对机械设备结构变化的评估。
位移传感器可以直接测量振动的位移，并提供相应的输出信号。
位移传感器通常具有较低的频率响应和较高的灵敏度，适用于对振动幅值的精确测量。
2、振动测量标准2.1 ISO 10816系列标准ISO 10816系列标准是振动测量中最常用的国际标准之一。
该系列标准规定了振动测量的一般要求，以及根据不同类型的机械设备和应用的振动限值。
这些标准提供了一种测量和评估机械设备振动水平的一般方法，并提供了用于判断机械设备运行状况的准则。
2.2 ASME标准ASME标准适用于美国机械工程师学会制定的振动测量标准。
这些标准更加具体和详细，适用于各类机械设备和应用。
ASME标准提供了更为细致的振动测量方法和评估准则，有助于更准确地判断设备的运行状况，并制定相应的维护计划。
2.3 DIN标准DIN标准是德国国家标准组织制定的振动测量标准。
这些标准被广泛用于欧洲地区。
DIN 标准与ISO标准相似，提供了一种测量和评估机械设备振动的方法和准则。
mems振动传感器测试标准
MEMS（微电子机械系统）振动传感器的测试标准主要包括以下几个方面：
灵敏度测试：通过施加固定幅度的振动，测量MEMS振动传感器的输出电压的变化，以评估其灵敏度。
频率响应测试：施加不同频率的振动信号，检测传感器输出的幅值与频率之间的关系，以确定其频率响应范围。
线性度测试：根据MEMS振动传感器的输入信号与输出信号之间的线性关系，评估其线性度。
温度特性测试：将传感器置于不同温度环境下，评估传感器输出信号与温度之间的关系，以确定其温度稳定性。
可靠性测试：对MEMS振动传感器进行长时间的工作测试，以评估其在长时间工作下的稳定性和可靠性。
环境适应性测试：对MEMS振动传感器进行各种环境下的测试，以评估其在不同环境下的性能表现。
以上是MEMS振动传感器的一些常见测试标准，具体标准可能会因应用场景和需求而有所不同。
在实际应用中，需要根据具体要求制定相应的测试标准，以确保MEMS振动传感器的性能和可靠性。
振动测试原理
振动测试原理振动测试是一种用来检测物体振动特性的测试方法，它可以帮助我们了解物体在振动过程中的各种参数，从而为工程设计和故障诊断提供重要的参考。
振动测试原理是通过测量物体在受到外力作用时的振动响应，来分析物体的振动特性，包括振幅、频率、相位等参数。
在工程实践中，振动测试被广泛应用于机械设备、汽车、航空航天、建筑结构等领域。
振动测试的原理主要包括以下几个方面：1. 振动传感器。
振动传感器是进行振动测试的重要工具，它可以将物体的振动信号转换成电信号，以便进行后续的信号处理和分析。
常见的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器可以测量物体的加速度，速度传感器可以测量物体的速度，位移传感器可以测量物体的位移。
通过这些传感器，我们可以获取物体在振动过程中的各种参数，从而进行振动特性分析。
2. 振动激励。
在进行振动测试时，通常需要对物体施加外力，以激励物体产生振动响应。
常见的振动激励方式包括机械激励、电动激励和声学激励。
机械激励是通过机械装置对物体施加力，电动激励是通过电动机或电磁激励器对物体施加力，声学激励是通过声波对物体施加力。
通过这些激励方式，我们可以得到物体在不同外力作用下的振动响应，从而分析物体的振动特性。
3. 信号采集与分析。
在进行振动测试时，我们需要对振动信号进行采集和分析。
信号采集是通过数据采集卡或振动测试仪器对振动信号进行采集，信号分析是通过信号处理和频谱分析对采集到的振动信号进行分析。
通过信号采集与分析，我们可以得到物体在振动过程中的各种参数，如振幅、频率、相位等，从而了解物体的振动特性。
4. 振动特性分析。
振动特性分析是对振动测试得到的数据进行分析和处理，以了解物体的振动特性。
常见的振动特性分析方法包括频谱分析、阶次分析、模态分析等。
频谱分析是通过对振动信号进行傅里叶变换，得到振动信号的频谱图，从而了解物体在不同频率下的振动特性；阶次分析是通过对振动信号进行阶次转换，得到振动信号在旋转机械中的阶次分布，从而了解旋转机械的振动特性；模态分析是通过对振动信号进行模态分解，得到物体的振动模态和振型，从而了解物体的结构动力特性。
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。
传感器如何用于测量物体的震动频率和动态特性？
传感器如何用于测量物体的震动频率和动态特性？一、传感器在测量物体震动频率方面的应用传感器是一种能够将某种物理量转换成电信号的装置。
在测量物体的震动频率方面，传感器起到了至关重要的作用。
1. 加速度传感器的应用加速度传感器是测量物体加速度的一种常见传感器。
它通过检测物体的振动来测量物体的震动频率。
当物体发生震动时，加速度传感器会产生微小的电信号，该信号与物体的加速度成正比。
通过对这些电信号进行分析，我们可以得到物体的震动频率。
2. 声波传感器的应用声波传感器是使用声波的原理来测量物体震动频率的一种传感器。
声波传感器通过检测物体所产生的声波信号，来判断物体的震动情况。
当物体发生震动时，会产生相应的声波，声波传感器会将这些声波转换成电信号，并进行分析处理，从而得到物体的震动频率。
二、传感器在测量物体动态特性方面的应用除了测量物体的震动频率，传感器还可以用于测量物体的动态特性。
这包括物体的加速度、速度、位移等信息。
1. 位移传感器的应用位移传感器是一种常见的用于测量物体位移的传感器。
它可以将物体的位移转换成电信号。
通过对这些电信号的分析处理，我们可以得到物体的位移信息，从而了解物体的动态特性。
2. 速度传感器的应用速度传感器是一种用于测量物体速度的传感器。
它可以通过测量物体在单位时间内所产生的位移变化来计算物体的速度。
速度传感器通常采用激光或者光电的原理进行测量，具有精度高、响应快的特点。
3. 加速度传感器的应用在测量物体的动态特性方面，加速度传感器也起到了重要的作用。
加速度传感器可以测量物体在单位时间内所产生的速度变化，从而得到物体的加速度信息。
通过分析这些加速度信息，我们可以了解物体在不同时间点上的加速度变化情况。
总结起来，传感器在测量物体的震动频率和动态特性方面具有广泛的应用。
通过使用不同类型的传感器，我们可以准确地测量物体的震动频率和动态特性，为相关领域的研究和应用提供了有效的工具。
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。
设备振动测量方法
设备振动测量方法设备振动是指设备在工作过程中发生的机械振动现象。
振动是一种常见的物理现象，无论是传统的机械设备还是现代的电子设备，在工作过程中都会产生振动。
振动测量是工程技术中常用的一种非破坏性检测方法，通过对设备振动进行测量和分析，可以得到很多有价值的信息，包括设备的运行状态、振动源的位置和类型、振动引起的结构破坏等。
本文将介绍一些常见的设备振动测量方法。
一、加速度传感器法加速度传感器法是最常用的设备振动测量方法之一、该方法通过安装加速度传感器在设备的振动部位，通过传感器测量到的振动信号，可以得到设备的振动大小和频率。
加速度传感器的工作原理是基于电容原理或压电效应，可以将机械振动转化为电信号。
通过连接加速度传感器和数据采集装置，可以将测量到的振动信号转化为电信号，进一步进行数据分析和处理。
二、速度传感器法速度传感器法是另一种常用的设备振动测量方法。
该方法通过安装速度传感器在设备的振动部位，通过传感器测量到的振动信号，可以得到设备的振动速度。
速度传感器的工作原理是基于电感原理，可以将机械振动转化为电信号。
通过连接速度传感器和数据采集装置，可以将测量到的振动信号转化为电信号，进一步进行数据分析和处理。
速度传感器法适用于高频振动测量。
三、位移传感器法位移传感器法是一种通过测量设备振动部位的位移信号来进行振动测量的方法。
位移传感器可以直接测量受测点的位移量，主要有激光测量仪、电流测量仪等。
该方法适用于低频振动测量和大振幅振动测量。
四、频响分析法频响分析法是一种通过对设备振动信号进行频谱分析来得到振动特性的方法。
该方法主要包括傅里叶变换法、小波变换法等。
通过对振动信号进行频谱分析，可以得到振动信号的振幅频谱和相位频谱，从而了解设备的振动频率和能量分布，判断振动源的位置和类型。
五、相关分析法相关分析法是一种通过对设备振动信号进行相关性分析，来了解设备振动之间的相互关系和振动源的特征的方法。
该方法主要包括自相关分析法和互相关分析法。
桥梁结构振动检测方案振动传感器的应用
桥梁结构振动检测方案振动传感器的应用桥梁是人类创造的重要基础设施之一，关乎城市交通、经济发展和人民生活。
然而，长期的使用和自然力的作用使得桥梁很容易受到振动的影响。
振动问题一旦被忽视或者处理不当，就有可能导致桥梁的倒塌和事故的发生。
因此，对桥梁结构的振动进行及时、准确地检测显得十分重要。
为了解决桥梁结构振动检测的问题，振动传感器应用广泛。
振动传感器是一种能够感测结构振动并将振动信号转换为电信号输出的装置。
下面，我们将探讨一些常见的桥梁结构振动检测方案以及振动传感器的应用。
1. 振动传感器的种类及原理在桥梁结构振动检测中，常用的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器通过测量结构的加速度来判断结构的振动状态；速度传感器通过测量结构的速度来分析结构的振动特性；而位移传感器则通过测量结构的位移来描绘结构的振动图像。
2. 固定安装振动传感器固定安装振动传感器是常见的桥梁结构振动检测方案之一。
在桥梁建设完成后，工程师会在关键位置固定安装振动传感器。
这些振动传感器会不间断地感测桥梁的振动情况，并将振动信号实时传输到数据采集系统进行存储和分析。
通过固定安装振动传感器，工程师可以实时监测到桥梁结构的振动情况，发现可能的问题并及时采取措施进行修复。
这种方案能够全面覆盖桥梁的振动情况，为桥梁的安全运行提供有力支持。
3. 移动式振动传感器除了固定安装的振动传感器，移动式振动传感器也广泛应用于桥梁结构振动检测。
移动式振动传感器是一种可以在桥梁上移动并进行振动检测的装置。
工程师可以根据需要将振动传感器放置在不同的位置进行检测，以获取更加全面的振动数据。
移动式振动传感器通常由无线传输模块和数据采集单元组成。
工程师可以通过无线传输模块将振动数据实时传输到数据采集单元，并进行存储和分析。
这种方案具有便携性强、适用范围广、操作灵活等优点，能够更好地满足桥梁结构振动检测的需求。
4. 振动传感器在桥梁结构振动检测中的应用价值振动传感器在桥梁结构振动检测中具有重要的应用价值。
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多点测试，误差较大，重复性差，上限频率不高于1kHz
某加速度计不同固定方法的共振频率
< 粘接
特点：
动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受 力自产生电荷信号不需要任何外界电源 最为广泛使用的振动测量传感器
虽然压电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，但因 其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关，因此在市场上销 售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。 与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量 零频率的信号
II. 对设备激振，以求得被测对象的动态性能，如固有频率、阻尼、机械 阻抗等
可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临 界转速转速工作范围
4.机械振动的类型
a.从产生振动的方式来分：
自由振动：仅受初始条件（初始位移、初始速 度）激励而引起的振动
受迫振动：系统在持续外力激励下的振动
b.从振动的规律来分：
旋转机械中监测转轴的振动测量
4.压阻式加速度传感器
半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种 现象就称为压阻效应
频率范围也可从直流信号到测量频率范围到几十千赫兹的 高频测量。 超小型化的设计也是压阻式传感器的一个亮点。 受温度的影响较大，实用的传感器一般都需要进行温度补 偿。 在价格方面，大批量使用的压阻式传感器成本价具有很大 的市场竞争力 汽车安全气囊、防抱死系统
一.激励信号
1.稳态正弦激励
激励信号：稳定幅值和频率的正弦信号 测出激励大小和响应大小系统在该频率点处的频率 响应 激励系统: 正弦信号发生器+功率放大器+激振器 缺点：较长的测试周期(多个频率+稳态)
2.瞬态激励信号
激励信号：瞬态信号 宽频带激励：一次同时给系统提供频带内各个频率成份的能 量和使系统产生相应频带内的频率响应 快速测试(常用)
常用的瞬态激励方法有
– 快速正弦扫描 – 脉冲锤击 – 阶跃松弛激励
(1)快速正弦扫描
正弦激励信号在所需的频率范围内作快速扫描
（可为数秒）：激振信号频率在扫描周期T内
成线性增加，而幅值保持恒定
f (t ) F sin 2 ( t f min )t f max f min T
电涡流/电容式：非接触式 环境要求低[高温/油污/蒸汽介质;长期可靠][汽轮发电机组/压缩机组等的振动监测]
4.其他
a.接触式测量：减轻被测对象的负载效应; 非接触式测量：灵敏度/初始安装间隙 b.估计被测量的频率范围，是否落入幅频曲线的工作频带 c.估计被测系统的最大振级，额定最大冲击值的1/3 d.估计被测点的振动方向正确按装传感器 e.估计工作环境，温度/磁场/声场[防范措施]
5.4
振动的检测
基本知识 振动的激励 测振传感器 测振系统
5.4.1 基本知识
1.机械振动 2.产生原因 3.振动检测的研究内容 4.振动类型
1.机械振动：物体在一定位置附近所做的周期性往复运动 2.产生原因
旋转件的不平衡、负载的不均匀、间隙、润滑不良、支撑松动等
3.振动检测的研究内容
I. 测量设备运行时的振动参量，寻找振源；
（3） 脉冲锤(力锤)
常用的激振方法，设备最简单
脉冲锤由锤体、手柄和可以调换的锤头和配重组成，产生瞬态激 励力；
锤击力的大小由锤击质量和锤击被测系统时的运动速度决定。 激励的频率范围主要由接触表面刚度决定，锤头的材料越硬则 脉冲的持续时间越短，上限频率ω 越高。为了能调整激励频率范 围，通常使用一套不同材料的锤头。
a.应变式
测量频率:0~几千Hz；测量加速度
b.磁电式
测量频率:十几~几百Hz;常测位移，可测速度/加速度；地震测试(抗干扰性强)
c.压电式
高频，常测加速度；可测速度/位移 d.非接触式
电容/电感/涡流
灵敏度高；非接触性测量
3.对具体使用的考虑
环境/价格/寿命/可靠性/维修/校准
激光测振： 高分辨率/高精确度；环境要求极严/设备昂贵；实验室精密测量或校准
• 线圈通过交流电，则线圈将受到 与电流成正比的电动力的作用， 此力通过顶杆传到试件上
一般使用时在顶杆与激振对象之间加 一个力传感器，以精确地测出激振力
（2）电磁式激振器
激振器是由通入线圈中的交变电流 产生交变磁场，而被测对象作为衔 铁，在交变磁场作用下产生振动．
电磁激振器是非接触式的，没 有附加质量和刚度的影响，频 率上限约为500-800Hz。
5.4.3
测振传感器
一.类型 •接触式：磁电式速度传感器、压电式加速度计 •非接触式：涡流式位移传感器
接触式：按壳体的固定方式分为 a.相对式：把仪器固定在不动的支架上，使触杆与被测物体 的振动方向一致，并借弹簧的弹性力与被测物体表面相接触， 当物体振动时，触杆就跟随它一起运动
1—顶杆 2—弹簧片 3—磁钢 4—线圈 5—引出线 6—壳体
磁电式相对速度传感器
b.绝对式：壳体固定在被测对象上，壳体的振动 等于被测物的振动，质量块对壳体的相对运动 量，供机电转换元件转换成电量，又称为惯性 式测振传感器；
拾振器的质量成为附加质量，改变振动特性
1.压电式加速度传感器
壳体和被测对象一起运动 质量块相对于壳体产生位 移(第一次转换：输入加速度 相对位移) 位移产生的弹性力加于压 电元件上，在压电元件的两 个端面上就产生了极性相反 的电荷(第二次转换：相对位 移电荷)。
二.
测振传感器的选择
1.直接测量参数的选择:s/v/a
a.信噪比
高频加速度 低频位移
b.最重要的参数：惯性力的破坏(a);振动环境(v);位置变化(s)
2.综合考虑传感器的指标(频率范围/量程/灵敏度等)
[例：压电式加速度计—超低振级(m>100g)/高振级(m:几克/0.几克)]
重量大上限频率低；轻高
5.4.2 振动的激励
如果知道了系统的输入（激励）和输出（响 应），就可以求出系统的动态特性。
振动测试系统包括：
激励部分 实现对被测系统的激励（输入），使系统发生振动。它主要 由激励信号源、功率放大器和激振器组成 拾振部分 检测并放大被测系统的输出信号，并将信号转换成一定的形 式（通常为电信号）。它主要由传感器、放大器组成。 分析记录部分 将拾振部分传来的信号记录下来供分析处理并记下处理结果。 它主要由各种记录设备和频谱分析设备(或计算机)组成。
简谐振动 复合周期振动 瞬态振动 随机振动
简谐振动
以无阻尼自由振动的弹簧振子为例：
k
o
x
1
x
a
v
2 4 6 8 10 12
0.5
t
14
-0.5
-1
(1) 单自由度无阻尼系统的自由振动位移随时间按正弦规律变化， 故称为简谐振动。
(2) 自由振动的频率与初始条件无关，仅由系统本身参数确定。 称为(系统的固有频率)
2.磁电式速度传感器
1—弹簧 2—壳体 3—阻尼环 4—磁钢 5—线圈 6—芯轴
磁电式绝对速度计
阻尼环和线圈质量块 电压正比于质量块与基础的相对速度
U v
n时, 质量块绝对静止
相对速度近似于被测物的速度；
U v
尽量降低固有频率， 固有频率：10~15Hz
Uv
3. 电涡流位移传感器
5.电容式加速度传感器
具有灵敏度高、零频响应、环境适应 性好等特点，尤其是受温度的影响比 较小； 但不足之处表现在信号的输入与输出 为非线性， 量程有限， 受电缆的电容影响， 在实际应用中电容式加速度传感器较 多地用于低频测量，其通用性不如压 电式加速度传感器， 且成本也比压电式加速度传感器高得 多
(2)伪随机激励
伪随机信号：周期性的随机信号 在一个周期内的信号是纯随机的，但各个周期内的信号是完 全相同的 (伪随机信号发生器或计算机) 将白噪声在T内截断，然后按周期T反复重复
二.激振器
对试件施加某种预定要求的激振力，激起试件振动的装置
（1）电动式激振器
磁场的产生方法： 永磁式(小型激振器)；励磁式(振动台)
三.传感器的标定
1.绝对法 被校准传感器固定在校准振动台上 激光干涉仪直接测量振动台的振幅
与被校准传感器的输出比较 2.相对法
螺栓安装方法利用钻孔螺纹连接加速度振动传感 器和设备。在测试和调试的时候，通常也称之为 “背对背”安装。传感器通过螺栓连接在一起， 中间是振动平台。比较两个传感器的输出在该频率
T:扫描周期 fmax,fmin：上下限频率
可以快速测试研究对象的频率特性
具有类似正弦的形式，但频率变化，属于瞬态激振
(2)脉冲锤击激励
方法：用脉冲锤对被测系统进行敲击，施加一个脉冲力， 使之发生振动。 锤击力脉冲：在一定频率范围内具有平坦的频谱曲线， 近似半正弦波。 1.有效频率范围取决于脉冲持续时间，锤头垫越硬，时 间越短，频率范围越大：锤头垫的材料频带宽度 2.锤头配重的质量和敲击速度激振力的大小
k m
(3) 自由振动的振幅A和初相角φ由初始条件所确定。
复合周期振动
由两个或两个以上频率之比为有理数的简谐振动复 合而成。
准周期振动
由频率比不全为有理数的简谐振动叠加而成
瞬态振动
• 瞬态振动：在极短时间内仅持续几个周期的 振动。
随机振动
不能用确定的数学式来描述其运动规律的振动。 与一般的随机信号处理方法一样。
点的灵敏度
va Sa S r vr
任何外界的干扰[包括地基的振动]，都会影响校
准工作
高精度的校准工作应在隔振的基座上进行
工业现场很难办到
测量振动台基座的绝对振动，同时测量台面对基
座的相对振动
获得台面的绝对振动传感器的振动输入值