振動傳感器的核心工作原理是通過機電轉換機制將機械振動量轉化為可測量的電信號?。具體實現方式因傳感器類型而異,主要包括以下三種原理:
1.壓電效應?
壓電式傳感器利用壓電材料(如壓電陶瓷)的物理特性,當受到機械應力時產生與振動加速度成正比的電荷量?。其典型結構采用三角剪切設計,具有高頻率響應和抗沖擊能力?。
2.電磁感應?
磁電式(電動式)傳感器通過慣性質量組件與磁場的相對運動切割磁力線,產生與振動速度成正比的感應電動勢?。其頻率響應范圍通常為10-1000Hz,適用于旋轉機械監測?。
3.電容變化?
電容式傳感器通過檢測振動引起的極板間距變化來測量位移或加速度,具有高靈敏度和寬動態范圍?。
此外,慣性式測振傳感器基于牛頓慣性定律,通過質量塊與外殼的相對位移實現振動測量?,而差動變壓器式則利用鐵芯位移改變次級線圈磁耦合,輸出與振動幅度成比例的差動電壓?。
不同原理的傳感器在應用場景上存在差異:壓電式適合高頻沖擊測量?,磁電式適用于中低速振動監測?,電容式則多用于精密微振動檢測?。
