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分享IFM振動(dòng)感應(yīng)器的二大原理

點(diǎn)擊次數(shù):855 更新時(shí)間:2022-11-25

分享IFM振動(dòng)感應(yīng)器的二大原理  

 1、相對(duì)式機(jī)械接收原理

1.由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的的形式,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(wèn)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(wú)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。

隨著人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)的深化,會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)一些新的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等。利用這些新的效應(yīng)可開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的新型傳感器,從而為提高傳感器性能和拓展傳感器的應(yīng)用范圍提供新的可能。圖爾克市場(chǎng)技術(shù)部產(chǎn)品經(jīng)理兼技術(shù)支持主管楊德友向記者表示,"目前傳感器界的最大特點(diǎn)就是不斷引入新技術(shù)發(fā)展新功能。"如檢測(cè)金屬產(chǎn)品位置的電感式接近開(kāi)關(guān),它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)在被測(cè)金屬上形成的渦流效應(yīng)來(lái)檢測(cè)金屬產(chǎn)品的位置。由于不同金屬渦流效應(yīng)的效果不同,因此不同金屬的檢測(cè)距離是不一樣的,尤其是面對(duì)各類合金時(shí),普通的電感式接近開(kāi)關(guān)就顯得力不從心,這就要求生產(chǎn)廠商在提高產(chǎn)品功能上下功夫。由于電感式接近開(kāi)關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線圈作為電感線圈,而鐵氧體磁芯自身的限制使得電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計(jì)理念下發(fā)展,那么只能在技術(shù)上開(kāi)發(fā)出可以替代鐵氧體線圈的產(chǎn)品來(lái)提高產(chǎn)品的性能。圖爾克公司的電感式接近開(kāi)關(guān)就摒棄了鐵氧體磁芯,從而去掉了磁芯的限制。這樣在檢測(cè)不同金屬時(shí)可以通過(guò)電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測(cè)距離,并且全金屬檢測(cè)距離無(wú)衰減,抗干擾能力也有所提升。

  2. 利用新材料發(fā)展新產(chǎn)品

  IFM傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ),隨著材料科學(xué)的進(jìn)步,人們可制造出各種新型傳感器。例如用高分子聚合物薄膜制成溫度傳感器,光導(dǎo)纖維能制成壓力、流量、溫度、位移等多種傳感器,用陶瓷制成壓力傳感器。高分子聚合物能隨周圍環(huán)境的相對(duì)濕度大小成比例地吸附和釋放水分子。將高分子電介質(zhì)做成電容器,測(cè)定電容容量的變化,即可得出相對(duì)濕度。利用這個(gè)原理制成的等離子聚合法聚苯乙烯薄膜溫度傳感器,具有測(cè)濕范圍寬、溫度范圍寬、響應(yīng)速度快、尺寸小、可用于小空間測(cè)濕、溫度系數(shù)小等特點(diǎn)。陶瓷電容式壓力傳感器是一種無(wú)中介液的干式壓力傳感器。采用先進(jìn)的陶瓷技術(shù),厚膜電子技術(shù),其技術(shù)性能穩(wěn)定,年漂移量的滿量程誤差不超過(guò)0.1%,溫漂小,抗過(guò)載更可達(dá)量程的數(shù)百倍。

  光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感材料的重大突破,光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比有許多特點(diǎn):靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、耐腐蝕、電絕緣性好、光路可彎曲、便于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)等。而光纖傳感器與集成光路技術(shù)的結(jié)合,加速了光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展。將集成光路器件代替原有光學(xué)元件和無(wú)源光器件,光纖傳感器又具有了高帶寬、低信號(hào)處理電壓、可靠性高、成本低等特點(diǎn)。

  振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一,它的作用主要是將機(jī)械量接收下來(lái),并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時(shí)也稱它為換能器、拾振器等。

  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)殡娏浚菍⒃家獪y(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。因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分和機(jī)電變換部分的工作性能來(lái)決定的。



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