关于振动传感器的工作原理以及应用场景解析

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如振动传感器。

在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。

振动传感器原理

振动传感器是测试技术中的关键部件之一。振动传感器的原理是接收机械量并转换成与其成正比的电量。因为它也是一种机电转换装置。所以我们有时称它为换能器、振动拾音器等。

振动传感器不直接将原始的被测机械量转换为电，而是将原始的被测机械量作为振动传感器的输入量，再由机械接收部分接收，形成另一个适合的机械量为转型。最后由机电转换部分转换成电能。因此，传感器的工作性能取决于机械接收部分和机电转换部分的工作性能。

1、相对机械接收原理。由于机械运动是物质运动最简单的形式，人们首先想到的就是用机械的方法来测量振动，从而造就了机械测振仪(如盖革测振仪等)。传感器的机械接收原理就是以此为基础的。相对测振仪的工作原理是在测量时将仪器固定在一个固定的支架上，使接触杆与被测物体的振动方向一致，靠弹簧的弹力与被测物体表面接触。当物体振动时，触摸杆随之移动，推动触控笔在移动的纸带上绘制振动物体随时间位移的曲线。根据这条记录曲线，可以计算出位移的大小和频率等参数。

可以看出，相对机械接收部分测量的结果是被测物体相对于参考体的相对振动。只有当参考体绝对静止时，才能测量被测物体的绝对振动。这样，就会出现问题。当需要测量绝对振动，但找不到不可移动的参考点时，这种仪器就没有用了。例如：在运行中的内燃机车上测试内燃机车的振动，测量地震时地面和建筑物的振动……没有固定的参考点。在这种情况下，我们必须使用另一种类型的测振仪进行测量，即使用惯性测振仪。

2、惯性机械接收原理。惯性机械测振仪测量振动时，将测振仪直接固定在被测振动物体的测点上。当传感器外壳随被测振动物体移动时，由弹性质量块支撑的惯性会相对于外壳移动，安装在质量块上的测针可记录质量元件与外壳之间的相对振动位移幅值，然后利用惯性质量块与壳体的相对振动位移关系，即得到被测物体的绝对振动位移波形。

振动传感器应用

振动速度传感器是一种惯性传感器。它利用磁电感应原理将振动信号转化为电信号。可用于测量轴承壳或结构的振动。这种传感器测得的振动是相对于自由空间的绝对振动，其输出电压与振动速度成正比，故又称速度振动传感器。速度也可以在积分后换算成位移再进行处理。这种测量可以评价旋转或往复机械的综合工况。直接安装在机外，使用维护极为方便。工作时，将传感器安装在机器上。当机器振动时，在传感器的工作频率范围内，线圈和磁铁相对运动，切断磁力线，在线圈中产生感应电压。电压值与振动速度值成正比。与二级仪表配套，可显示振动速度或位移。也可输送至其他二次表或交流电压表进行测量。

本文只能带领大家对振动传感器有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。