METRIX邁確振動(dòng)探頭ST5484E-151原理及功能

METRIX邁確振動(dòng)探頭ST5484E-151-0400-00原理及功能

METRIX邁確振動(dòng)探頭原理：

振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉變?yōu)殡娏?，而是將原始要測的機械量做為振動(dòng)傳感器的輸入量，然后由機械接收部分加以接收，形成另一個(gè)適合于變換的機械量，最后由機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械接收部分和機電變換部分的工作性能來(lái)決定的。

1、相對式機械接收原理

由于機械運動(dòng)是物質(zhì)運動(dòng)的最單的形式，因此人們最先想到的是用機械方法測量振動(dòng)，從而制造出了機械式測振儀（如蓋格爾測振儀等）。傳感器的機械接收原理就是建立在此基礎上的。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(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，當物體振動(dòng)時(shí)，觸桿就跟隨它一起運動(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(xiàn)，根據這個(gè)記錄曲線(xiàn)可以計算出位移的大小及頻率等參數。

由此可知，相對式機械接收部分所測得的結果是被測物體相對于參考體的相對振動(dòng)，只有當參考體絕對不動(dòng)時(shí)，才能測得被測物體的絕對振動(dòng)。這樣，就發(fā)生一個(gè)問(wèn)題，當需要測的是絕對振動(dòng)，但又找不到不動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí)，這類(lèi)儀器就無(wú)用武之地。例如：在行駛的內燃機車(chē)上測試內燃機車(chē)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、慣性式機械接收原理

慣性式機械測振儀測振時(shí)，是將測振儀直接固定在被測振動(dòng)物體的測點(diǎn)上，當傳感器外殼隨被測振動(dòng)物體運動(dòng)時(shí)，由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對運動(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振動(dòng)位移幅值，然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對振動(dòng)位移的關(guān)系式，即可求出被測物體的絕對振動(dòng)位移波形。

將工程振動(dòng)的參量轉換成電信號，經(jīng)電子線(xiàn)路放大后顯示和記錄。電測法的要點(diǎn)在于先將機械振動(dòng)量轉換為電量（電動(dòng)勢、電荷、及其它電量），然后再對電量進(jìn)行測量，從而得到所要測量的機械量。這是目前應用得*泛的測量方法。

上述三種測量方法的物理性質(zhì)雖然各不相同，但是，組成的測量統基本相同，它們都包含拾振、測量放大線(xiàn)路和顯示記錄三個(gè)環(huán)節。

1、拾振環(huán)節。把被測的機械振動(dòng)量轉換為機械的、光學(xué)的或電的信號，完成這項轉換工作的器件叫傳感器。

2、測量線(xiàn)路。測量線(xiàn)路的種類(lèi)甚多，它們都是針對各種傳感器的變換原理而設計的。比如，專(zhuān)配壓電式傳感器的測量線(xiàn)路有電壓放大器、電荷放大器等；此外，還有積分線(xiàn)路、微分線(xiàn)路、濾波線(xiàn)路、歸一化裝置等等。

3、信號分析及顯示、記錄環(huán)節。從測量線(xiàn)路輸出的電壓信號，可按測量的要求輸入給信號分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電壓表、示波器、相位計等）、記錄設備（如光線(xiàn)示波器、磁帶記錄儀、X—Y 記錄儀等）等。也可在必要時(shí)記錄在磁帶上，然后再輸入到信號分析儀進(jìn)行各種分析處理，從而得到最終結果。

METRIX邁確振動(dòng)探頭功能：

1.引入新技術(shù)發(fā)展新功能 

隨著(zhù)人們對自然認識的深化，會(huì )不斷發(fā)現一些新的物理效應、化學(xué)效應、生物效應等。利用這些新的效應可開(kāi)發(fā)出相應的新型傳感器，從而為提高傳感器性能和拓展美國METRIX邁確振動(dòng)傳感器的應用范圍提供新的可能。圖爾克市場(chǎng)技術(shù)部產(chǎn)品兼主管楊德友向記者表示，“目前傳感器界的大特點(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(kāi)關(guān)，它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應頭時(shí)在被測金屬上形成的渦流效應來(lái)檢測金屬產(chǎn)品的位置。由于不同金屬渦流效應的效果不同，因此不同金屬的檢測距離是不一樣的，尤其是面對各類(lèi)合金時(shí)，普通的電感式接近開(kāi)關(guān)就顯得力不從心，這就要求生產(chǎn)廠(chǎng)商在提高產(chǎn)品功能上下功夫。由于電感式接近開(kāi)關(guān)其內部結構是在鐵氧體磁芯上繞制線(xiàn)圈作為電感線(xiàn)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計理念下發(fā)展，那么只能在技術(shù)上開(kāi)發(fā)出可以替代鐵氧體線(xiàn)圈的產(chǎn)品來(lái)提高產(chǎn)品的性能。電感式接近開(kāi)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(guò)電路調節提高產(chǎn)品的檢測距離，并且全金屬檢測距離無(wú)衰減，抗能力也有所提升。

2. 利用新材料發(fā)展新產(chǎn)品

美國METRIX邁確振動(dòng)傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎，隨著(zhù)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?chē)h(huán)境的相對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、響應速度快、尺寸小、可用于小空間測濕、溫度系數小等特點(diǎn)。陶瓷電容式壓力傳感器是一種無(wú)中介液的干式壓力傳感器。采用*陶瓷技術(shù)，厚膜電子技術(shù)，其技術(shù)性能穩定，年漂移量的滿(mǎn)量程誤差不超過(guò)0.1%，溫漂小，抗過(guò)載更可達量程的數百倍。

光導纖維的應用是傳感材料的重大突破，光纖傳感器與傳統傳感器相比有許多特點(diǎn)：靈敏度高、結構簡(jiǎn)單、體積小、耐腐蝕、電絕緣性好、光路可彎曲、便于實(shí)現遙測等。而光纖傳感器與集成光路技術(shù)的結合，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(wú)源光器件，光纖傳感器又具有了高帶寬、低信號處理電壓、可靠性高、成本低等特點(diǎn)。

美國METRIX邁確振動(dòng)傳感器的機電變換：

一般來(lái)說(shuō)，振動(dòng)傳感器在機械接收原理方面，只有相對式、慣性式兩種，但在機電變換方面，由于變換方法和性質(zhì)不同，其種類(lèi)繁多，應用范圍也極其廣泛。

在現代振動(dòng)測量中所用的傳感器，已不是傳統概念上獨立的機械測量裝置，它僅是整個(gè)測量系統中的一個(gè)環(huán)節，且與后續的電子線(xiàn)路緊密相關(guān)。

由于美國METRIX邁確振動(dòng)傳感器內部機電變換原理的不同，輸出的電量也各不相同。有的是將機械量的變化變換為電動(dòng)勢、電荷的變化，有的是將機械振動(dòng)量的變化變換為電阻、電感等電參量的變化。一般說(shuō)來(lái)，這些電量并不能直接被后續的顯示、記錄、分析儀器所接受。因此針對不同機電變換原理的傳感器，必須附以專(zhuān)配的測量線(xiàn)路。測量線(xiàn)路的作用是將傳感器的輸出電量后變?yōu)楹罄m顯示、分析儀器所能接受的一般電壓信號。因此，美國METRIX邁確振動(dòng)傳感器按其功能可有以下幾種分類(lèi)方法：

按機械接收原理分：相對式、慣性式；

按機電變換原理分：電動(dòng)式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式；

按所測機械量分：位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應變傳感器、扭振傳感器、扭矩傳感器。

以上三種分類(lèi)法中的傳感器是相容的。