振动传感器在机械接收原理方面,只有相对式、惯性式两种,但在机电变换方面,由于变换方法和性质不同,其种类繁多,应用范围也极其广泛。在现代振动测量中所用的传感器,已不是传统概念上***立的机械测量装置,它仅是整个测量系统中的一个环节,且与后续的电子线路紧密相关。
由于传感器内部机电变换原理的不同,输出的电量也各不相同。有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化,有的是将机械振动量的变化变换为电阻 、电感等参量的变化。
一般说来,这些电量 并不能直接被后续的显示、记录、分析仪器所接受。因此针对不同机电变换原理的传感器,必须附以专配的测量线路。测量线路的作用是将传感器的输出电量 ***后变为后续显示、分析仪器所能接受的一般电压信号。
一般情况下,振动传感器按其功能不同可以有以下几种几种分法:
按机械接收原理分为相对式、惯性式;
按机电变换原理分为电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式;
按所测机械量分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器
相对式和惯性式振动传感器
相对式振动传感器主要用于测量振动体相对其振动参照点的运动(例如机床转轴相对于机床底座的振动等);
惯性式振动传感器主要用于测量振动体相对于大地或惯性空间的运动(例如机床底座的振动、地面的振动、天空中飞机的振动等)。绝对式测振传感器因为内部包含惯性质量块,故又称为惯性式测振传感器。
惯性式式振动传感器必须与被测振动体接触安装,相对式传感器可以是接触式,亦可以是非接触式的。
电动式振动传感器
电动式振动传感器又分为相对式电动传感器和惯性式电动电动传感器
相对式电动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传感器。
惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态,其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小,也就是让传感器具有足够低的固有频率。
根据电磁感应定律,感应电动势为:u=BLX&r式中B为磁通密度,为线圈在磁场内的有效长度, r x&为线圈在磁场中的相对速度。
从传感器的结构上来说,惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生,根据电磁感应电律,当线圈在磁场中作相对运动时,所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。