1. 三轴压电式加速度传感器
压电传感器本身的内阻抗很高,而输出的能量又非常微弱,因此在使用时,必须接高通入阻抗的前置放大器。电荷放大器即可,且其输出电压与电缆分布电容无关。因此,连接电缆即使长达几百米以上,电荷放大器的灵敏度也无明显变化,这是电荷放大器的突出优点。
2. 三轴加速度传感器工作原理
三轴加速度传感器具有体积小和重量轻特点,可以测量空间加速度,能够全面准确反映物体的运动性质,在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。
3. 三轴重力加速度传感器
闭环液浮摆式
它的工作原理是:当仪表壳体沿输入轴作加速运动时,检测质量因惯性而绕输出轴转动,传感元件将这转角变换为电信号,经放大后馈送到力矩器构成闭环。力矩器产生的反馈力矩与检测质量所受到的惯性力矩相平衡。输送到力矩器中的电信号(电的大小或单位时间内脉冲数)就被用来度量加速度的大小和方向。摆组件放在个浮子内,浮液产生的浮力能卸除浮子摆组件对宝石轴承的负载,减小支承摩擦力矩,提仪表的精度。浮液不能起定轴作用,因此在精度摆式加速度计中,同时还采用磁悬浮方法把已经卸荷的浮子摆组件悬浮在中心位置上,使它与支承脱离接触,步消除摩擦力矩。浮液的粘性对摆组件有阻尼作用,能减小动态误差,提抗振动和抗冲击的能力。波纹管用来补偿浮液因温度而引起的体积变化。为了使浮液的比重、粘度基本保持不变,以保证仪表的性能稳定,般要求有严格的温控装置。
4. 三轴压电式加速度传感器的作用
一般都是4~20毫安的电流信号,一根是电源正,(12~24伏直流)一根是信号正,还有一根是共负。接通供电,信号端为4~20毫安电流,也可并500欧的电阻,测电压应为2~10伏。
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。?彪贺(上海)仪器仪表有限公司,是一家集研发、生产、销售为一体的压力传感器厂家,公司专业研制和生产传感器、变送器、自动化仪器仪表、工业控制系统,也可以根据客户的需求提供专业化的开发和测试解决方案。为确保我们的产品和技术服务的有效性、规范化和流程化,确保最大限度的顾客满意度,我们严格按照?ISO9000?质量保证体系来实现公司内部的严密管理程序和顾客端的灵活优化服务水平。
[2]是工业实践中最为常用的一种传感器,一般普通压力传感器的输出为模拟信号,模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。
我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,相对密度1.80,熔点190℃,能够承受高温和相当高的湿度,在空气中稳定。常温下(20℃)在水中的溶解度为37.4g,微溶于乙醇,不溶于丙酮,所以已经得到了广泛的应用。在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在
回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广。
除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。
5. 三轴压电式加速度传感器接线图
目前的三轴加速度传感器大多采用压阻式、压电式和电容式工作原理,产生的加速度正比于电阻、电压和电容的变化,通过相应的放大和滤波电路进行采集。
这个和普通的加速度传感器是基于同样的原理,所以在一定的技术上三个单轴就可以变成一个三轴。对于多数的传感器应用来看,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用。但是有些方面的应用还是集中在三轴加速度传感器中例如在数采设备,贵重资产监测,碰撞监测,测量建筑物振动,风机,风力涡轮机和其他敏感的大型结构振动。
6. 三轴压电式加速度传感器图片
三轴振动传感器正确的名称应该是三轴加速度计,加速度传感器大致分为三种工作模式:压电式、电容式和热感应。列如压电式***为出名的品牌就是美***的PCB公司所生产的传感器,PCB传感器的品质质量在***内的市场占有率完成能够说明产品的质量以及精确度、稳定性等。
回归到主题,加速度传感器输入轴数分类有单轴、双轴和三轴加速度传感器。工作原理都是同类型工作原理相差无几。
三轴传感器相较于其他两个类型传感器,在振动信号采集时能够同时测量三轴振动信号,也就是XYZ三轴方向,单轴则只能够测量单一方向轴向振动数据,双轴同一样的道理。
三轴振动传感器,无论是在振动试验的信号数据采集上都是显得很重要,在工厂设备巡检上能够大大的提高工作人员的工作效率。工厂的设备巡检轴承都是需要检测三轴振动信号数据,如果是单轴就需要测量三轴的振动信号,降低了工厂设备巡检效率,设备越多越显得三轴的工作效率。
7. 三轴加速度传感器和六轴惯性传感器
加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。
根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。
8. 六轴加速度传感器和三轴加速度传感器
六轴传感器指的是三轴陀螺仪+三轴加速度计。三轴陀螺仪是通过测量三维坐标系内陀螺转子的垂直轴与设备之间的夹角,并计算角速度,通过夹角和角速度来判别物体在三维空间的运动状态。加速计通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果,表现形式为轴向的加速度大小和方向(XYZ)。