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振动传感器如何选择?测试方法有哪些? [复制链接]

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  振动传感器如何选择
  振动传感器选择指南及评判标准:
  为了选择理想的测试传感器,必须对测试对象(信号)以下三方面进行分析与评估
  1)被测振动量大小 2)振动信号的频率范围 3)振动测试现场的环境
  根据以上三个方面的分析结果便可参照传感器的相关技术指标进行选型
  1)振动传感器的灵敏度的选择与测量范围
  对振动量估计将有助于确定传感器的灵敏度,测量范围及分辨率等有关指标。测量范围是指传感器所能测量的最大量。最大测量值通常与允许的非线形误差相关联,电压输出型加速度计其测量范围等于传感器输出最大信号电压与灵敏度的比值。
  最小测量值通常取决于测量系统的电噪声。低阻电压输出型加速度计的电噪声主要来源是传感器内装电路的电噪声,因此最小测量值表现为传感器的电噪声与灵敏度的比值。必须指出一般传感器的电噪声是指其在宽频带的电压有效值,而在振动信号的频率域分析中有更实际意义的是各频率点的电噪声。特别是对低频信号的测量与分析,由于加速度信号相对微弱而电噪声增大,所以对实际测量频率处的电噪声的了解尤为重要。
  在考虑最大和最小测量值后灵敏度的选择在外型尺寸及频率范围许可的条件小应尽量选高为好。
  2)振动传感器选择测量频率范围的选择
  传感器测量频率范围是指以指定频率点的灵敏度为基准,一定灵敏度偏差的频率范围。灵敏度偏差一般为\可分为±5% ±10%±3dB.作为一般规律灵敏度高的传感器在高频截止频率较低,且传感器重量较重,反之测量频率范围宽的传感器体积小重量轻但灵敏度则较低。
  必须指出传感器的测量范围与安装方式密切相关。传感器的使用频率范围应配合适当的安装方式。过高的追求传感器的测量频率范围不仅在实际使用过程中安装难以实现而且还会大幅度提高传感器成本。
  振动传感器的测试方法
  在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。
  机械式
  将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。
  光学式
  将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。
  电测
  将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。
  上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
  1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号,完成这项转换工作的器件叫传感器。
  2、测量线路。测量线路的种类甚多,它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如,专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等;此外,还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
  3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号,可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器(如电子电压表、示波器、相位计等)、记录设备(如光线示波器、磁带记录仪、X—Y记录仪等)等。也可在必要时记录在磁带上,然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理,从而得到最终结果。
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