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分享IFM振動(dòng)感應(yīng)器的二大原理
2022-11-25 閱讀(929)
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)械方法測量振動(dòng),，從而制造出了機(jī)械式測振儀(如蓋格爾測振儀等)。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)式測振儀的工作接收原理是在測量時(shí),，把儀器固定在不動(dòng)的支架上,，使觸桿與被測物體的振動(dòng)方向一致，并借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸,，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)械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對(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),，才能測得被測物體的絕對(duì)振動(dòng)。這樣,，就發(fā)生一個(gè)問題,，當(dāng)需要測的是絕對(duì)振動(dòng)，但又找不到不動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí),，這類儀器就無用武之地,。例如:在行駛的內(nèi)燃機(jī)車上測試內(nèi)燃機(jī)車的振動(dòng)，在地震時(shí)測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量方式的測振儀進(jìn)行測量,，即利用慣性式測振儀,。
2、慣性式機(jī)械接收原理
慣性式機(jī)械測振儀測振時(shí),，是將測振儀直接固定在被測振動(dòng)物體的測點(diǎn)上,，當(dāng)傳感器外殼隨被測振動(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。"如檢測金屬產(chǎn)品位置的電感式接近開關(guān)，它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時(shí)在被測金屬上形成的渦流效應(yīng)來檢測金屬產(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)上開發(fā)出可以替代鐵氧體線圈的產(chǎn)品來提高產(chǎn)品的性能。圖爾克公司的電感式接近開關(guān)就摒棄了鐵氧體磁芯,，從而去掉了磁芯的限制,。這樣在檢測不同金屬時(shí)可以通過電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測距離，并且全金屬檢測距離無衰減,，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0.1%，溫漂小,，抗過載更可達(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,，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的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚菍⒃家獪y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決定的,。
