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傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高,可測的信號頻率范圍就寬。
而由于傳感器受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低,在動態(tài)測量中,應(yīng)根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差。
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振動速度傳感器可以直接測量轉(zhuǎn)軸的振動,由于是非接觸式測量,可以避免接觸測量中產(chǎn)生的其他不良影響,能做靜態(tài)和動態(tài)測量,所以它可以測量2Hz以下低頻率振動,而且適用于絕大多數(shù)設(shè)備的環(huán)境條件。
振動速度傳感器價格相對比較便宜,輸出信號與振動位移成正比,對于采用振幅描述振動狀態(tài)的大多數(shù)機器來說,它可以獲得較高的輸出信號,結(jié)構(gòu)簡單可靠,尺寸小,沒有活動部件,針對汽輪發(fā)電機組的振動,它具有合適的頻率響應(yīng)范圍,標定較為容易。
振動速度傳感器除用于測量振動和部件靜態(tài)位置外,還可以作為轉(zhuǎn)速測量和振動相位測量的鍵相信號,測量振動的目標物體材料如有不同時,會影響傳感器線性范圍和靈敏度,須重新標定,需外加電源,安裝相對比較麻煩,必須配前置器。
震動傳感器利用敏感元件的等效RLC電學模型,可以在同一環(huán)境下對加速度傳感器進行系統(tǒng)設(shè)計,從而優(yōu)化微機電系統(tǒng),能夠方便研究其振動位移響應(yīng),對敏感元件的機械參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,固有頻率的設(shè)計非常重要。
震動傳感器滿足待測加速度的頻率遠遠小于固有頻率的條件時,可以使可動電極上的輸出電壓與外界加速度呈線性關(guān)系,可動電極上的輸出電壓再通過后續(xù)的讀出電路讀出,使傳感器輸出的電壓與待測加速度成線性的關(guān)系。
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電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱小,影響穩(wěn)定性甚微,而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進行測量。
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