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振动传感器的原理

振动是指物体或介质在平衡位置附近做周期性或随机性的往复运动。振动是自然界和人类活动中普遍存在的一种现象,它既有利也有弊。一方面,振动可以产生有用的能量和信息,为人类提供便利和服务。另一方面,振动也可以造成能量和信息的损耗和干扰,对人类的健康和安全造成威胁和危害。因此,如何有效地感知、利用和控制振动,是工程技术和科学研究的重要课题。

传统的振动感知方法主要依赖于有线或无线的传感器,如加速度计、速度计、位移计、声压计、应变计、温度计、光电传感器等,它们可以将振动信号转换为电信号,便于后续的处理和分析。然而,传统的振动感知方法也存在一些局限性,如需要额外的硬件成本、需要与振动源接触或靠近、容易受到环境干扰和噪声影响、难以覆盖大范围和复杂场景等。


为了克服传统振动感知方法的局限性,近年来,无线振动感知技术引起了广泛的关注和研究。无线振动感知技术是指利用无线电波或声波等无线信号,对环境中的振动信号进行检测和识别的技术。无线振动感知技术具有非接触、无需额外硬件、可穿透障碍物等优点,可以实现对人体、机器、物体等的运动状态、健康状况、位置信息等的感知。无线振动感知技术在工业、医疗、军事、智能家居等领域有着广泛的应用,如振动能量采集、振动控制、振动诊断、振动通信、振动定位等。

无线(WIFI)振动温度电流传感器是新一代基WIFI网络的振动传感器,是理想的设备安全监测,预测性维护的得力助手。无线(WIFI)振动温度电流传感器完全同步采集振动数据和电流数据,能够精确反应设备工作状态。无线(WIFI)振动温度电流传感器是有线供电,无线传输版本,可切换定时监控或者交互诊断模式。监测模式下传感器定时采集数据并发送。诊断模式下,传感器会等待上位机指令,根据指令采集指定时长的诊断波形数据并传输。通讯方式支持WIFI,支持MQTT或者TCP通讯。支持常规标准振动量监测,包含三轴加速度量,速度量,位移量等,支持原始加速度波形数据或者JSON分包格式发送数据。

振动传感器的原理


振动传感器,作为一种能够感知并测量振动的装置,其工作原理基于压电效应或电容效应。当传感器受到振动时,其内部的结构会产生相应的变形,进而转化为电信号输出。这种电信号可以被进一步处理和分析,以实现对振动参数的精确测量。
振动传感器在测试技术中扮演着至关重要的角色,它主要负责将机械量转化为相应的电量。这种转化过程并非直接进行,而是通过一系列的机械和机电变换来实现的。首先,原始要测的机械量被作为振动传感器的输入量,随后由机械接收部分进行接收和转换,形成更适合于进一步变换的机械量。最终,机电变换部分将这个机械量转化为电量输出。因此,一个振动传感器的工作性能在很大程度上取决于其机械接收和机电变换部分的设计与性能。

在机械接收方面,相对式测振仪是一种常用的方法。其工作原理是在测量时将仪器固定在稳定的支架上,触杆与被测物体的振动方向保持一致。通过弹簧的弹性力,触杆与被测物体表面紧密接触。当物体发生振动时,触杆随之运动,并推动记录笔杆在移动的纸带上描绘出振动的位移-时间曲线。根据这条曲线,我们可以计算出位移的大小、频率等关键参数。然而,相对式测振仪只能测量被测物体相对于参考体的相对振动。在缺乏绝对不动的参考点的情况下,如内燃机车的振动测试或地震时地面及楼房的振动测量,这类仪器就显得无能为力。此时,我们需要采用另一种测量方式,即惯性式测振仪,来进行绝对振动的测量。


在利用惯性式机械测振仪进行振动测量时,测振仪会直接被固定在需要测试的物体上。当传感器外壳与被测物体一起振动时,由于弹性支承的作用,惯性质量块会与外壳产生相对运动。此时,装在质量块上的记录笔会记录下质量元件与外壳之间的相对振动位移幅值。通过利用惯性质量块与外壳的相对振动位移的关系式,我们可以进一步求出被测物体的绝对振动位移波形。