什么是压电效应 什么是电涡流效应

2025-01-2903:03:52生活经验0

振动传感器在技术测试领域中,担任着不可或缺的重要角色。它具有成本效益高、灵敏度优越、稳定性强的特性,以及广泛的可调节范围,因此被广泛应用于能源、化工、医学、汽车制造、冶金、机器制造、军工和科研教学等多个领域。

在任何一个振动测量系统中,测振传感器始终处于前端位置,发挥着至关重要的作用。随着设备智能化和可靠性需求的不断提高,驱动电机的在线状态监测、位置和转速信号的实时反馈已逐渐成为标配。编码器、超速开关、PT00、PTC以及振动传感器等电机附件的使用越来越普遍。对于设备生产厂商而言,了解这些附件并与电机实现有机融合显得尤为重要。

一、振动传感器的作用

振动传感器,也被称为测振器或测振仪,其核心功能在于将机械振动的量(如位移、速度或加速度)精准地转化为电信号(如电流或电压)进行输出或显示。从能量转换的角度看,振动传感器实现了机械能到电能的转换,可视为一种换能器。

二、主要分类及工作原理

振动传感器按照不同的分类方法,可分为以下几类:

1. 按机械接收原理分:相对式和惯性式。

2. 按所测机械量分:位移传感器、速度传感器、加速度传感器等。

3. 按机电变换原理分:电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式等。这些分类方法并非互相排斥,而是相辅相成的。

(1)相对式

基于电磁感应原理,当导体在固定磁场中切割磁力线时,会在导体两端产生电动势,从而形成电动式传感器。从机械接收的角度来看,它主要是一个位移传感器,但在机电变换中应用了电磁感应电律,其产生的电动势与被测振动速度成正比,因此也可视为速度传感器。

(2)惯性式

惯性式电动传感器由固定部分、可动部分及支承弹簧组成。为使其工作在位移传感器状态,需确保可动部分质量足够大,支承弹簧刚度足够小,使传感有较低的固有频率。根据电磁感应定律,感应电动势与磁场中的相对速度有关。

(3)其他类型

如电涡流式、电感式、电容式等,均有各自独特的工作原理和应用场景。以电涡流式为例,它利用涡流效应进行非接触式振动测量,通过传感器端部与被测对象之间的距离变化来测量振动参数。

三、振动传感器在大型设备中的应用

在大型设备的配套电机中,振动传感器扮演着关键角色。在精密工业生产过程中,通过电机的振动参数可以反映机器设备的不平衡、电气缺陷、紧固件松动和其他异常现象。通常,传感器与控制器联合使用,通过设置参数限定值,当电机出现异常状态时,可以强行切断电源,从而保护电机和设备。