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大型模拟运输振动试验台的传感器机械接收原理分类方法
  • 发布日期:2019-05-28      浏览次数:465
    •     大型模拟运输振动试验台的传感器机械接收原理分类方法
          一、传感器的机械接收原理分为两类,即相对式和惯性式
          1. 相对式:以传感器的外完作为参数坐标,借助顶杆或间隙的变化(非接触式)自接接收机械振功。因此被测机械量与中间机械量为均频率无关的正比关系,即所谓零阶系统。具有相对式接收的传感器.它所测得的是以外壳为参考坐标的相对振动。
          2. 惯性式:通过传感器的内部质量、弹簧和阻尼器构成的单自由应系统接收被测振动。被测机械量与中间机械邀是用二阶微分方程联系,故称之为二阶系统。惯性式传感器所测得的是相对于惯件坐标系统的振动,因此也称为式振动传感器。
          二、振动用传感器钉多种多样.分类方法也不相同.可以从小同角度分类如下;
          1) 按被测物理量分.有传移、速度、加速度等伶感器。
          2) 按工作原理分,有压电效应、旺磁效败、磁阻效应等传感器。
          3) 核能量转换机理分,有能量转换、能邀控制(又称发电型和参量型)等传感。
          4) 有结构型被测参数变化引起传感器和结构变化而使输出电量变化。
          5) 这种变化是利用物理学巾场的定律和运动定律而构成)和物性型(利用某些物质的物理、化学性质随被测参数而变化的原理而构成)传感器。
          6) 按转换过程可逆与否分,有:单向(仅能将被测量转换为电量.而不能反之)和双向(能征传感器的输入、输出端作双向传输的,都只备可逆性的传感器)传感器。
          三、振动试验力学压电加速度计的结构与特点
          a. 基座和外壳均比是能偏离试件应变相环境声、磁、热的影响和干扰.有较人的刚废.适应地常较厚,并采用刚废大的不锈钢或锈合金材料,壳体采用与基座相同的材料。起密封和屏蔽作用。
          b. 凡是能转换成力的机械量,如位移、压力、冲击、加速度等,都可崩相应的压电传感器测且,它们用以实现力电转换功能的基本结构是共同的.因此,压电式传感器的结构特点为:
          c. 基座压缩式加速度传感器。为解决环境影响,质量块已相外壳脱离v质旦块、压电元件和基座之间用导电胶相连。其结构简单,灵敏度高,频率响应宽,但工作温度影响大,抗冲击能力、使用寿命同胶的质量关系甚大。
          d. 根据设计需要。只电元件采用压电晶体或压电陶瓷,较多采用双晶片并联形式,压电加速度计常采用平板式或圆筒式结构.取厚度压缩和剪切变形式为多。
          e. 须载、紧固件对压电元件施加预紧力.以消除压电元件内外接触的间隙,提高传感器弹性系统的刚度,从而获得良好的动态、表态指标。改变传感器的灵敏度、线性和旦程。重要的是,只有足够的预紧力才能保证各式传感器能获得足够的正压力庸依靠摩擦传递切向力等。
          f. 正装小心压缩式压电加速度计。它主要由基座、中心螺杆压电转换元件、惯性质丛块和预紧螺母组成。预紧力通过中心螺杆施加到压电转换元件上。它除保持蛙座压缩型的灵敏度高、频率响应宽、上艺性好的优点外,它的外壳与质量—弹簧系统白接接触。对隔离部分外界因素影响。
          g. 例装中心压缩型压电加速度计.其特点是将中心压缩式结构中的惯性质量—压电元件系统倒技在传感器的基座中。这种结构除保持单端47心压缩列的篡本特点外。以更有效地隔离来自安装面的大基座废变信号的干扰。
          h. 块席阴离压缩型压电加速度汁。这种结构除保持了币端午心压缩剐结构的全邪优点外,环状槽增加了传感器抗基座应变能力,对提高传感器瞬变温度特性等也有益。还降低了传感
          i. 隔离基座预紧简式压电加速度汁和顶紧筒式一样是双筒双屏蔽结构。内于预紧简横向刚度大、六人提高了传感器的综合刚度和抗横向能力.改善了特性。这种结构还在基座:开了应力梢、起到了隔离基座的机械和府变干扰的作用,兼具硕紧简和基座隔离两种形式的优点,但工艺要求更高。
          j. 顶紧简压缩型压电加速度计。该加速度计由预紧简、压电晶体片惯性质量、基座和壳体硕紧简是一个弹性薄壁金属圆筒、它既是质量—弹簧系统中的弹性元件,父预先把惯件质量和压电晶片压紧在基座上.同时又能对外磁场、噪声起屏蔽作用,出此大大降低/环境出素的影响,提高了稳定性。但加工、装配要求严格.比较困难。
          k. 平衡剪切型压电加速度汁。密切则加速度计是利用压电陶瓷元件的剪团变形模式工作的。剪切式压电品体片一般与基座隔离开.只在部切应负作用下才钉电荷输出.因此基座应变不直接与压电晶片编合,大大降低了且座应变产生的非振动信号。
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