❶ 振動測量有幾種主要方法
振動頻率是指機械部件振盪的速率,振動頻率越高,振盪越快。振動頻率可以通過數振動部件在每秒中的振盪循環數來確定其頻率。對振動頻率的測量方法,主要是用比較法和直接讀數法兩種。
(一)比較法
比較法測量振動頻率就是用同類的已知量頻率與被測的未知量頻率進行比較,從而確定被測頻率的大小。常用的方法有以下幾種:
1、李薩育圖形法
李薩育圖形法測量振動頻率的原理是把已知頻率的電信號和被測振動通過機電轉換裝置(測振感測器)轉換的未知頻率的電信號輸出,經過放大器輸入到示波器的z軸,示波器的y軸接信號發生器的已知頻率信號,這時在示波器熒光屏上就會出現一個圖形,這就是李薩育圖形。如果被測振動頻率與信號發生器的頻率不相同時,圖形就會變化不定。如果調整信號發生器的頻率使其與被測振動頻率成整數倍時,示波器上就會出現穩定的圖形,然後再根據圖形的形狀來確定未知振動的頻率值。
用李薩育圖形法測頻率,其測量精度取決於信號發生器頻率指示精度以及圖形穩定性程度。因此,用這種方法測量振動頻率要求示波器和振盪器的工作頻率范圍要大於被測振動頻率范圍,在測量中要注意把圖形調穩定後再讀數。
2、錄波比較法
錄波比較法是通過感測器將被測機械振動轉換成電信號,經過適當的放大後接到記錄儀器上,在刻有標准時標和幅度大小的記錄紙上,把振動的波形記錄下來,然後以一定時標內記錄的波形數來確定振動頻率。這種方法在工程測量中較為常見。
3、閃光測頻法
閃光測頻法是用閃光儀來測量頻率。閃光儀主要由一個頻率可調的電脈沖發生器和一閃光燈組成。脈沖電流使燈泡按已知頻率閃光來照亮振動物體,如果閃光頻率正好和物體的振動頻率一樣時,當物體每次被照亮,振動物體正好振動到同一位置,看起來就好像物體不振動了,這時從閃光儀上讀出的閃光頻率就是振動物體的振動頻率。
(二)直接讀數法
用直接讀數法測定物體振動頻率一般有兩種方法:一種是用指針式的頻率表;另一種是用數字式的頻率計。這兩種方法的共同特點是把被測的機械信號轉換為電信號,然後再經過放大指示出來。隨著晶體管和集成電路器件的不斷發展,目前多數採用數字式頻率計來測量頻率。這種方法具有測量精度高、穩定性能好等優點。在使用數字頻率計測量頻率時應注意阻抗匹配,應保證感測器的輸出信號一定要大於數字式頻率計的觸發信號。如果感測器的輸出信號太小,則應在感測器與頻率計之間加一放大器,信號通過放大器放大後再送入數字式頻率計,否則頻率計就不能正常工作,即使有指示也不準確。除此之外,還要注意當振動波形失真太大時,要濾波後再調頻。
在機械設備中,每一個運動著的零部件都有其特定的固有頻率和振動頻率,我們可以通過分析設備的頻率特徵來判斷設備的工作狀態。若不了解設備的結構和運動零部件的振動頻率,就不能確切地判斷設備的故障。因此,設備振動頻率的計算和特徵頻率的檢測,是故障診斷工作的重要環節。
❷ 簡單的震動報警器原理、電路圖
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❸ 這個振動感測器原理圖工作原理是什麼,求指點
你好,轉載別人的回答給你:
——★1、「震動感測器」實際上就是一個震動開關,當發生振動時,感測器處於連續的通、斷狀態。
——★2、震動感測器通常使用在震動報警中,比如汽車防盜、自行車防盜、家庭物品移動報警等。凡是需要移動報警的場合都適用。
——★3、感測器的輸出信號,與電路設計有關。你這個電路圖,震動感測器輸入給LM393的是低電位(0V)。
——★4、集成電路晶元LM393組成的是電壓比較器,當「+」輸入端電位,高於「-」端電位時,LM393輸出高電位,反之則輸出低電位,以此電位來控制報警電路。
——★5、這個電路常態(沒有震動)時,LM393的「-」端電位高於「+」輸入端電位,晶元LM393輸出低電位,開關指示燈點亮指示;震動發生時,LM393的「-」端電位低於「+」輸入端電位,晶元LM393輸出高電位信號,由「DO」端子輸出到報警電路(圖中未畫出),同時開關指示燈熄滅。
❹ 振動檢測儀器的原理
一般的振動測量系統通常由激振、拾振、中間變換電路、振動分析儀器及顯示記錄裝置等環節所組成。測振部分是振動測量儀器的最基本部分,它的性能往往決定了整個儀器或系統的性能。根據線性系統的疊加原理,振動的響應是振動系統測振部分對各個諧振動相應的疊加。
通過將振動加速度信號感測器等安裝在發動機能夠激發振動的部件上,測試點的振動必須具有一定的代表性,能夠准確的穩定的反映出激振力和發動機的振動幅度或頻率等參數。振動感測器的安裝位置適合選裝在發動機的安裝節轉子的支撐面和承力的機匣的對接面。
承力機匣的振動是發動機主質量的振動,也是發動機的力的傳輸結構,比如其他的激振源:葉片、風扇、軸承等產生的振動會通過承力機匣傳到發動機的外殼,所以可以從某種程度上說,承力機匣的振動能夠反映出發動機總質量的振動狀況,轉子的不平衡度和附件的受激振的程度。
(4)振動檢測電路擴展閱讀
技術特點
1、支持無線傳輸、有線傳輸和獨立采樣模式,無線模式操作,傳輸距離可達2000米以上,可輕松實現爆破現場振動監測;
2、採集數據實時保存,儲存容量達4G,能滿足上時間的實時監測;
3、參數可通過面板按鈕獨立設置,同時可通過無線方式進行設置,或者可通過pc機進行設置,參數具有記憶功能,極大方便了數據採集工作;
4、支持開關觸發、通道觸發、無線觸發,可設置時鍾定時觸發,並記錄觸發時刻;
5、具備智能增益智能量程功能,無需設置量程,操作起來更為便捷;
6、整體輕巧,便於攜帶;
7、金屬屏蔽一體化結構設計,抗干擾能力極強。
❺ 震動感應器工作原理
壓電陶瓷片,當敲打擠壓表面時,能產生一個微小的電壓,汽車防盜器上的震動感應器就是用這個原理做的,為了增加靈敏度,還在陶瓷片上焊一截彈簧,上有一個小錘,受到振動時,小錘擺動,引起陶瓷片表面振動,產生微小的電壓通過導線輸出,經放大給比較器,大於設定的電位時,輸出一個正電位給防盜器,防盜晶元相應的門打開,輸出一個變數電壓給驅動級,驅動級直接驅動繼電器吸合,報警喇叭得電工作發出報警聲。
壓電陶瓷片靠汽車電瓶供電,不能報警時應檢查電瓶線是否被燒斷或被小偷破壞。
❻ 求壓電陶瓷片震動檢測電路原理圖
檢測電路其實很簡單,直接把兩個電極接到示波器就行了,兩端電壓是mv級的。
如果信號幅度太低,就要用低噪音運放如LT1677把信號放大接到示波器。
如果有不明白之處,請追問
你的電路有問題:首先,三極體沒有電源啊,P1.1檢測不到電壓信號的;其次,壓電陶瓷上電壓信號一般mv級的,應該放大。建議看一看晶體管放大電路,把壓電陶瓷作為信號源
❼ 振動測量系統的工作原理是什麼
美國本特利感測器 渦流感測器:在感測器的端部有一線圈,線圈通以頻率較高(一般為1MHz~2MHz)的交變電壓,當線圈平面靠近某一導體面時,由於線圈磁通鏈穿過導體,使導體的表面層感應出一渦流,而此渦流所形成的磁通鏈又穿過原線圈,這樣原線圈與渦流「線圈」形成了有一定耦合的互感,最終原線圈反饋一等效電感。而耦合系數的大小又與二者之間的距離及導體的材料有關,當材料給定時,耦合系數與距離有關,可以選取它近似為線性的一段。所以電渦流感測器一般用來測量金屬表面的位移變化,也稱為位移感測器。 速度感測器:一般由內部永久磁鐵,支撐彈簧,線圈,外殼和信號電纜構成。一般來說,速度感測器是直接和被測物體剛性連接在一起的;當被測量物體發生振動時,速度感測器和被測物體一起運動,但是由於速度感測器內的支撐彈簧的存在,使得永久磁鐵和線圈做相對運動,如此一來線圈切割磁力線,速度感測器就成了一個小型的發電機;被測物體的振動速度越快,感測器輸出的電壓越高,即振動速度與輸出電壓成正比。 『加速度感測器:加速度感測器內有一片壓電晶體片,加速度感測器和被測量物體也是用螺絲連接在一起的,當被測物體發生振動時,由於慣性的作用會對壓電晶體片產生壓力使其發生形變,它的晶體面或極化面上將有電荷產生,所產生的電荷數與力的大小成正比,所以壓電式感測器是加速度感測器。 復合式振動感測器:將電渦流感測器和速度感測器合二為一。電渦流感測器負責採集轉軸和瓦蓋之間的相對振動,速度感測器負責採集感測器本身即瓦蓋的絕對振動。通過相關電路將這兩路感測器的輸出矢量相加,即可得到轉軸的絕對振動。
❽ 諧振式感測器的工作原理電路圖
諧振式感測器
按諧振元件的不同,諧振式感測器可分為振弦式、振筒式、振梁式、振膜式和壓電諧振式等。
1、振弦式感測器
以拉緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式感測器。當弦的長度確定之後,其固有振動頻率的變化量即可表徵弦所受拉力的大小,通過相應的測量電路,就可得到與拉力成一定關系的電信號。振弦的固有振動頻率f與拉力T的關系為,式中l為振弦的長度,ρ為單位弦長的質量。振弦的材料與質量直接影響感測器的精度、靈敏度和穩定性。鎢絲的性能穩定、硬度、熔點和抗拉強度都很高,是常用的振弦材料。此外,還可用提琴弦、高強度鋼絲、鈦絲等作為振弦材料。振弦式感測器由振弦、磁鐵、夾緊裝置和受力機構組成。振弦一端固定、一端連接在受力機構上。利用不同的受力機構可做成測壓力、扭矩或加速度等的各種振弦式感測器。
2、振筒式感測器
以振動的金屬薄圓筒為敏感元件的諧振式感測器。振筒的固有振動頻率決定於筒的形狀、大小、材料的彈性模量、筒的應力和周圍介質的性質。被測參量的變化使得筒的某一物理特性被改變,從而改變了筒的固有振動頻率,通過測量筒的振動頻率即可達到測量被測參量的目的。振筒式感測器已經發展到較高水平,主要用於測量氣體壓力和密度等。
3、振梁式感測器
以彈性梁為敏感元件的諧振式感測器。振梁的固有振動頻率隨它兩端所受的力而變化,通過相應的測量電路就可獲得與被測力成一定關系的頻率信號。振梁一般連接於彈性受力機構上以感受被測壓力。振梁式感測器用於測量靜態或緩變壓力。
4、振膜式感測器
以圓形恆彈性合金膜片為敏感元件的諧振式感測器。膜片的固有振動頻率隨膜片上所受壓力的變化而變化,通過相應的測量電路就可獲得與被測壓力成一定關系的頻率信號。振膜式感測器廣泛用於壓力測量,它由空腔、壓力膜片、振動膜片、激勵線圈、拾振線圈和放大振盪電路組成。在空腔受壓力影響時,壓力膜片即發生變形,裝在壓力膜片支架上的振膜則因支架角度改變而發生剛度變化。膜片的振動頻率取決於振膜的剛度、壓力膜片和支架的剛度。在振膜的兩側分別放置激勵線圈和拾振線圈。工作時,激勵線圈接通交變電流而使膜片產生振動,拾振線圈則將所感應的振動信號送往放大振盪電路,該信號經放大後又正反饋給激勵線圈,使振膜保持它固有頻率的振動。激勵線圈和拾振線圈還可以用兩個壓電元件代替,其結構也可做成使振膜直接感受被測壓力。作為拾振器的壓電元件利用正壓電效應將振動信號送往放大器,該信號經放大後又正反饋到作為激振器的壓電元件,利用逆壓電效應產生振動激勵以維持膜片的振動。為提高穩定性,壓電元件的固有振盪頻率應遠離振膜的固有振盪頻率,並設置高頻衰減網路抑制高頻振盪。
❾ 求:設計一種光電檢測儀測物體振動頻率 (急!!!!!)
一、利用光電感測器測量振動的原理:
振動過程中,需要測量的參數是振幅、頻率以及加速度等,圖1示出測試方法的一部分。在圖1(a)中,重物2懸掛於彈簧1,光源3發出的光線通過光闌4、鏡5反射後投至光電器件6。重物2振動時,鏡子5也隨著振動,因而引起光電器件6上光通量的變化。圖1(b)中,光電感測器帶有棱鏡5與重物2一起振動。若光電器件6上的光通量增大時,另一光電器件6'上的光通量減少,反之亦然。兩光電器件接成橋式電路,因而靈敏度和穩定性較好。在圖1(c)中的光電感測器有成對的光柵5與5'。光柵5固定不動,光柵5'隨著重物2上下振動,因而投射於光電器件6的光通量也隨著而變化,它的優點是靈敏度較高,適用於對小位移的測量。
用光電感測器測量振動的原理圖
圖2(a)示出測量旋轉體或旋轉軸振動的原理。在軸或旋轉體2的旁邊安裝不動的遮光物3,它的高低可以用螺絲上下移動。旋轉體2不動時,它的母線與遮光物3間形成寬為 的縫隙。若旋轉體不對稱或者偏心,則轉動時縫隙的寬度 要變化,因而由光源1發出照射於光電器件4的光通量以及由它產生的光電流也變化,經過放大後由記錄器記錄或者示波器顯示,這樣就可以測試出旋轉體振動的頻率和振幅。
利用縫隙大小變化測量旋轉體的振動
為了提高儀器的靈敏度,可以採用兩個光電器件。當旋轉體振動時使一個光電器件上的電流增大,另一個光電器件上的電流減小,其原理如圖 當旋轉體4不振動時,光源1發出的光線經過鏡2、3反射後至光電器件5、6上的光通量相等。由於電橋這時被調整成平衡,放大器7中無輸入信號。當旋轉體垂直方向振動時,軸上面的縫隙增大時,下面的縫隙減小(或反之),因此光電器件5、6上的光通量不同,電橋失去平衡,有電壓輸出,經過放大器7放大後可以由計量器8記錄下來。
激光測量高層建築振動的示意圖
圖 所示的是用激光束來測定高層建築風振位移和頻率的示意圖,整套裝置由發射和接收兩大部分組成。激光發射部分1放置在建築物旁的靜止地基上,功率為0.4~1毫瓦,由單模氦氖激光器發出發射角為 弧度的光束,經內調焦發射望遠鏡2、直角棱鏡3反射到建築物頂部的接收靶4上。接收部分安裝在建築物的頂部,由接收靶4、放大和運算器5、記錄和示波器6、等部分組成。接收靶由四塊或兩塊光電池的中間,差動放大無輸出。當建築物因風力等原因振動時,光斑在靶中的位置改變,經放大和運算後就可以由記錄器或者示波器顯示出它的波形來。
二、利用光柵和示波器測量微小的振動
利用光柵和示波器測量微小振動
圖 示出利用光柵和示波器測量微小振動的原理。由光源1發出的光線通過透鏡2平行射向光柵3和4,光柵3和4上每一毫米有100條刻線。光柵3固定不動,動光柵4隨被測振動體而振動,安裝時使光柵3的刻線相對於光柵4的刻線傾斜一微小的角度,它們在平行光照射下形成莫爾條紋。當動光柵4相對於定光柵3垂直於刻線反向移動時,莫爾條紋將向平行於光柵刻線的方向移動。光柵每移動一個光柵節距,莫爾條紋就隨著移動一個條紋的寬度。
莫爾條紋的變化由光電器件接收,藉助於棱鏡和透鏡的組合5把各自的視場分別投射於光電器件6、7、8、9,光電器件的布置使它們得到的信號各相差90度,這些信號再經過各自的放大器10、11、12、13放大後加於電子射線管14的垂直偏轉板和水平偏轉板。設光電器件6、8的信號相位相反,經過放大後,加於水平偏轉板;光電器件7、9的信號相位相反,經放大後加於垂直偏轉板。當可動光柵4隨著被測對象振動時,莫爾條紋的明暗區域不斷變化,光電器件得到的照度不斷變化,根據示波器李薩如圖形的原理,經過放大後,在電子射線管14的屏上呈現出圓弧,圓弧的弧長正比於振動的幅度。當圓弧閉合形成一個圓時,振動的振幅等於光柵的節距。因此如果在射線管的屏幕上預先標出圓弧角,則可以從弧長測知振動幅度的大小。
三、干涉測振法
測量機械振動的干涉裝置,可以選用邁克爾遜干涉儀。干涉條紋的光強 可以參考光束和測量光束的光強 和 的合成求得(設不計反射等損耗):
式子中:
ψ--參考光束和測量光束之間的相位差;
λ--單色光波長;
--固定的參考鏡和分光棱鏡之間的距離;
--可動的測量鏡與分光棱鏡之間的距離;
χ--測量物隨波測物振動而移動的距離。
若被測物作諧振動,即
代入 得 ,再把 代入 得到干涉條紋光強的變化部分為 。
設光電器件工作在線性區,則輸出交變的光電信號為:
x與u波形之間的關系
X與u的波形見上圖,光電信號u是一個以 為周期的調制波。這是由於光電信號的頻率等於干涉條紋明暗變化的頻率,有就是說與振動位移的速度成正比。在振動位移的上極限位置 、 …和下極限位置 、 …處,移動速度最小,干涉條紋移動也最慢,瞬時頻率最小,光電信號的密度最疏;在振動位移的平衡位置 、 …處,移動速度最快,干涉條紋移動也最快,瞬時頻率最高,光電信號的密度最大。
若可動測量鏡移動 ,光束來回往返就變化了 ,干涉光亮暗變化一次,即可得一個脈沖。 與 之間的時間為振動周期,振動一個周期相當於 變化 ,因此振動一個周期對應的計數脈沖數 可以如下求出: ,或者由計數器計得的脈沖數 可以求出振動的振幅 :
由於激光的單色性、相乾性和波長的穩定性好,所以激光干涉測振儀已經作為各國振動計量的較高基準。
利用激光測振,由於其波長誤差很小(< ),所以可以忽略不計。所以測量的精度取決於計數精度。計數精度決定於光電信號的信噪比(是誤計的主要因素)和振幅不能被 除盡時的小數部分記數精度。對於後者可以採用若干周期平均的方法來提高。
當振動頻率為 時,計數器記取的條紋頻率 為: ,
令記數頻率 與被測振動頻率 之比為"頻率比 ": ,
因此,可以得到被測振幅 與 之間的關系: ,
實際測量中,用計數器記取條紋變化頻率 時,是由被測振動頻率 控制的計數器門電路記取的,所以計數器的顯示數便是頻率比 ,由已知光源波長 ,便可以求出 。
圖(a)為測振儀的原理圖,圖(b)為測振儀計數器的方框圖。
計數器的控制邏輯是:被測諧振動由拾振器轉換成電信號,經過放大以及整形器(2)形成振動脈沖,送到受觸發器(2)控制的門(2)。當采樣脈沖發生器發來一個采樣脈沖使觸發器(2)翻轉而將門(2)分成兩路:一路使觸發器(1)翻轉而將門(1)打開,讓干涉條紋光電信號經過放大以及整形器(1),通過門(1)進入計數器,開始計數;另一路到分頻器,分頻器是根據所要求平均的振動周期數進行動作的。例如採用8個振動周期,就採用9個分頻。當第一個振動脈沖將門(1)打開開始計數後,直到第9個振動脈沖進入分頻器時,分頻器才有一個脈沖輸出。這個分頻脈沖分別加到觸發器(1)和(2),使它們翻轉,而將門(1)和(2)同時關掉,是使連續而來的振動脈沖不能再打開門(1),起到了自鎖作用。此時,數碼管顯示一次Rf讀數值。當采樣脈沖發生器輸出下一個脈沖時,一方面使計數器和分頻器復零,同時又使門(2)打開,重復上述測量過程。
詳情見《光電檢測原理應用》,大點兒的圖書館里都應該有。
❿ 震動感測器801s的工作原理
振動感測器801s原理:
1、相對式機械接收原理
由於機械運動是物質運動的最簡單的形式,因此人們最先想到的是用機械方法測量振動,從而製造出了機械式測振儀(如蓋格爾測振儀等)。感測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,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,並借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸,當物體振動時,觸桿就跟隨它一起運動,並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間的變化曲線,根據這個記錄曲線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於參考體的相對振動,只有當參考體絕對不動時,才能測得被測物體的絕對振動。這樣,就發生一個問題,當需要測的是絕對振動,但又找不到不動的參考點時,這類儀器就無用武之地。例如:在行駛的內燃機車上測試內燃機車的振動,在地震時測量地面及樓房的振動……,都不存在一個不動的參考點。在這種情況下,我們必須用另一種測量方式的測振儀進行測量,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,是將測振儀直接固定在被測振動物體的測點上,當感測器外殼隨被測振動物體運動時,由彈性支承的慣性質量塊將與外殼發生相對運動,則裝在質量塊上的記錄筆就可記錄下質量元件與外殼的相對振動位移幅值,然後利用慣性質量塊與外殼的相對振動位移的關系式,即可求出被測物體的絕對振動位移波形。