振動傳感器原理及應(yīng)用

硬件型號：BOSCH振動傳感器

系統(tǒng)版本：傳感器系統(tǒng)

振動傳感器原理：振動傳感器并不是直接將原始要測的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，而是將原始要測的機(jī)械量做為振動傳感器的輸入量，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。

1、相對式機(jī)械接收原理由于機(jī)械運(yùn)動是物質(zhì)運(yùn)動的最簡單的形式，因此人們最先想到的是用機(jī)械方法測量振動，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)，把儀器固定在不動的支架上，使觸桿與被測物體的振動方向一致，并借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸，當(dāng)物體振動時(shí)，觸桿就跟隨它一起運(yùn)動，并推動記錄筆桿在移動的紙帶上描繪出振動物體的位移隨時(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，相對式機(jī)械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動，只有當(dāng)參考體絕對不動時(shí)，才能測得被測物體的絕對振動。這樣，就發(fā)生一個(gè)問題，當(dāng)需要測的是絕對振動，但又找不到不動的參考點(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，在地震時(shí)測量地面及樓房的振動……，都不存在一個(gè)不動的參考點(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物體的測點(diǎn)上，當(dāng)傳感器外殼隨被測振動物體運(yùn)動時(shí)，由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對運(yùn)動，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振動位移幅值，然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對振動位移的關(guān)系式，即可求出被測物體的絕對振動位移波形。

振動傳感器應(yīng)用

1、汽車防盜領(lǐng)域。振動傳感器能夠?qū)圀w特殊頻段的振動進(jìn)行監(jiān)測，在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報(bào)。如果有人擊打、撞擊或移動您的汽車，傳感器就會向控制器發(fā)送信號，指示震動強(qiáng)度。根據(jù)震動的強(qiáng)度，控制器會發(fā)出表示警告的“嗶嗶聲”或者全面拉響警報(bào)。

2、泵房機(jī)組設(shè)備安全監(jiān)控。當(dāng)泵房或機(jī)組發(fā)生振動時(shí)，應(yīng)針對具體情況，用振動傳感器測量逐一分析可能造成振動原因，找出問題的癥結(jié)后，再采取有效的技術(shù)措施加以消除。

3、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域。

4、城市道路維護(hù)領(lǐng)域。

5、長距離管道安全防范領(lǐng)域。

6、安防領(lǐng)域。分布式光纖周界入侵報(bào)警系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)安防設(shè)備普遍存在的監(jiān)測距離短、功耗大、誤報(bào)率高等問題，成為新一代周界安防監(jiān)測系統(tǒng)。光纖振動時(shí)，會引起光纖中光波相位的變化，通過對光波相位的變化來檢測是否有擾動信號產(chǎn)生。對采集到的信號進(jìn)行分析處理，判斷是否有入侵行為。

7、公路建設(shè)領(lǐng)域。壓路機(jī)在壓實(shí)作業(yè)中，往往采用振動壓實(shí)技術(shù)，能夠快速、有效的達(dá)到壓實(shí)效果。我們可以通過振動傳感器來測量、控制壓路機(jī)的振動狀況，它可以監(jiān)控壓路機(jī)振動機(jī)輪的加速度情況，并能夠通過安裝在控制室內(nèi)的LCD/LED顯示屏把加速度信號顯示出來，方便操作人員實(shí)時(shí)查看和掌控。

8、各類體育訓(xùn)練。通過佩戴在胳膊和腿上的振動傳感器，滑雪新手可以獲得實(shí)時(shí)的指導(dǎo)，從而更準(zhǔn)確的知道應(yīng)該如何控制身體姿態(tài)。振動裝置在舞蹈教學(xué)和體育運(yùn)動的訓(xùn)練中已得到一些應(yīng)用。

9、識別入侵車輛。研究人員正在向汽車行業(yè)尋求開發(fā)振動傳感器和數(shù)字信號處理技術(shù)的方法，僅根據(jù)車輛的振動便可以識別和自動瞄準(zhǔn)目標(biāo)車輛。通過使用測振傳感器收集的來自內(nèi)部反介入?yún)^(qū)和禁入?yún)^(qū)車輛的振動數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗識別和自動目標(biāo)識別。