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技术报告关于振动及其传感器2

3.振动传感器的原理和特点

上表中列出的每个传感器的原理和特性总结如下。

3.1电容式 (VE系列) -位移传感器-

<原则>

测量由传感器和目标测量形成的电容器电容的间隙 (位移) 。因此,测量仅限于导体。电容C为导体的相对面积S与间隙D的函数,当传感器与相对导体 (测量对象) 为平行板时,上述关系式成立。如果面积S恒定,则间隙D与电容C成反比。因此,如果能够测量静电电容C,就可以求出间隙D。

<优势及注意事项>

优势
  • 非接触检测
  • 只要是导体都可以无校正地使用
  • 高精度、高稳定性
  • 可从零间隙近距离测量
  • 可测量至DC
注意事项
  • 需要与测量对象连通
  • 受到测量对象表面上的油·水等的影响
  • 需要测量的面积相对较大

3.3压电元件<内置电荷输出放大器> (NP-2000/3000系列)

<原则>

当对石英或钛钐单晶施加力时,其表面会产生电荷。这被称为压电效应。具有压电效应的材料称为压电材料(压电元件)。压电加速度传感器是一种利用压电元件作为地震系统中的弹簧,同时作为机电转换元件的传感器。它输出与振动加速度成正比的电信号。根据作用于压电元件的力的方式,压电加速度传感器主要分为两大类:压缩式和剪切式。它们的结构图如右图所示。在压缩式传感器中,压电元件夹在传感器底座和配重之间。在剪切式传感器中,压电元件固定在垂直于底座的支柱和配重之间。虽然传统上使用压缩式传感器,但近年来,受底座应变和温度快速变化影响较小的剪切式传感器越来越受欢迎。我们的压电加速度传感器大多为剪切型,但也有一些例外。

<优势及注意事项>

优势
  • 测量相对简单
  • 成本低廉的系统
  • 稳定性高,老化少
注意事项
  • 因为是接触式,所以要注意质量效果、接触共振
  • 不能测量等加速度运动

 

<传感器安装方式不同,频率特性也会发生变化>

传感器的频率特性根据您将传感器固定到测量对象的方式而变化。请参阅下图。需要根据测量频率范围采取最合适的固定方法。

传感器的安装方法

① 螺丝固定+矽胶油
(2) 螺丝固定
(3) 磁扣座
(4) 探针
(5) 厚双面胶
(6) 薄双面胶

  • 接触共振频率特性