第七讲振动的测量精要.ppt

涡流位移传感器特点： 结构简单 非接触式测量 频率响应范围较宽 具有较强的抗干扰能力 ? 在旋转机械轴振动检测中应用十分普遍 第三节 振动测量传感器 磁电式速度传感器 第三节 振动测量传感器 当穿过匝数为w线圈的磁通? 发生变化时，其感应电动势为 置于永久磁铁直流磁场内的线圈作直线运产生的感应电动势为 式中：B——磁场的感应电势强度；l——单匝线圈有效长度； w——线圈匝数；v——线圈与磁场的相对运动速度； ?——线圈运动方向与磁场方向的夹角。 第三节 振动测量传感器 压电式加速度传感器 利用某些晶体材料（如压电陶瓷等）的压电效应作为机电变换器而制成的加速度传感器。 第三节 振动测量传感器 工作原理 惯性质量运动时产生的惯性力作用在压电晶体上，压电晶体产生相应大小电荷。 (a) (b) 第三节 振动测量传感器 1. 采用位移传感器的情况 振动位移的幅值特别重要时，如不允许某振动部件在振动时碰撞其他的部件，即要求限幅； 测量低频振动时，由于其振动速度或振动加速度值均很小，因此不便采用速度传感器或加速度传感器进行测量。 2. 用速度传感器的情况 (1) 振动位移的幅值太小； (2) 与声响有关的振动测量； (3) 中频振动测量。 3. 采用加速度传感器的情况 (1) 高频振动测量； (2) 对机器部件的受力、载荷或应力需作分析的场合。 选用原则 第三节 振动测量传感器 按被测量，位移的测量分为线位移测量和角位移测量。 按测量参数的特性，位移测量分为静态位移测量和动态位移测量。 位移测量的分类 位移是线位移和角位移的统称。位移测量在机械工程中应用很广，在机械工程中不仅经常要求精确地测量零部件的位移和位置，而且力、扭矩、速度、加速度、流量等许多参数的测量，也是以位移测量为基础的。 第四节 位移的测量 形 式 测量范围 精确度 直线性 特 点 电阻式 滑线式 线位移 角位移 变阻器 线位移 角位移 1~300 mm 0°~360° 1~1000 mm 0~60 rad ±0.1% ±0.1% ±0.5% ±0.5% ±0.1% ±0.1% ±0.5% ±0.5% 分辨率较好，可用于静态或动态测量。机械结构不牢固 结构牢固，寿命长，但分辨率差，电噪声大 应变式 非粘贴式的 粘贴的 半导体的 ±0.5%应变 ±0.3%应变 ±0.25%应变 ±0.1% ±2%~3% ±2%~3% ±1% 满刻度±20% 不牢固 牢固，使用方便，需温度补偿和高绝缘电阻输出幅值大，温度灵敏性高 常用的位移传感器 第四节 位移的测量 形 式 测量范围 精确度 直线性 特 点 电感式 自感式变气隙型 螺管型 特大型 差动变压器 涡电流式 同步机 微动同步器 旋转变压器 ±0.2 mm 1.5~2 mm 300~2000 mm ±0.08~ ±75 mm ±2.5~ ±250 mm 360° 10° 60° ±1% ±0.5% ±1%~3% ±0.1~±0.7° ±1% ±3% 0.15%~0.1% ±0.5% 3% ±0.5% ±0.05% ±0.1% 只宜用于微小位移测量 测量范围较前者宽，使用方便可靠，动态性能较差 分辨率好，受到磁场干扰时需屏蔽 分辨率好，受被测物体材料、形状、加工质量影响 可在1200 r/min 的转速下工作，坚固、对温度和湿度不敏感 非线性误差与变压比和测量范围有关 第四节 位移的测量 形 式 测量范围 精确度 直线性 特 点 电容式 变面积 变间距 10-3~100 mm 10-3~10 mm ±0.005% 0.1% ±1% 介电常数受环境温度、湿度变化的影响 分辨率很好，但测量范围很小，只能在小范围内近似地保持线性 霍尔元件 ±1.5 mm 0.5% 结构简单，动态特性好 感应同步器 直线式 旋转式 10-3~100 mm 0°~360° 2.5μm/250 mm ±0.5 模拟和数字混合测量 系统，数字显示 (直线 式感应同步器的分辨率 可达1 μm) 第四节 位移的测量 形 式 测量范围 精确度 直线性 特 点 计量光