振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件

4.1慣性式測(cè)振傳感器的力學(xué)模型和特性分析（絕對(duì)式）（一）力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)方程式4.1慣性式測(cè)振傳感器的力學(xué)模型和特性分析（絕對(duì)式）（一）力（二）慣性式位移傳感器的響應(yīng)條件慣性式位移傳感器的輸出位移zm反映被測(cè)振動(dòng)的位移量xm。（二）慣性式位移傳感器的響應(yīng)條件慣性式位移傳感器的輸出位移z振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件位移傳感器的上限測(cè)量頻率在理論上是無限的，但實(shí)際上受具體儀器結(jié)構(gòu)和元器件特性、后繼放大電路頻響等條件的限制，不能太高。下限測(cè)量頻率則受彈性元件的強(qiáng)度和質(zhì)量塊尺寸、重量等因素的限制，使n不能太小。因此位移傳感器的頻率范圍是有限的。位移傳感器的上限測(cè)量頻率在理論上是無限的，但實(shí)際上受具體儀器

（三）慣性式加速度傳感器的響應(yīng)條件慣性式加速度傳感器的質(zhì)量塊相對(duì)位移Zm與被測(cè)振動(dòng)的加速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移來反映被測(cè)振動(dòng)的加速度大小。加速度傳感器幅頻特性的表達(dá)式:（三）慣性式加速度傳感器的響應(yīng)條件慣性式加速度傳振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件1.

慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它具有零頻率持性,理論下限測(cè)量頻率為零，實(shí)際下限測(cè)量頻率極低。為使n遠(yuǎn)大于被測(cè)振動(dòng)頻率，加速度傳感器的尺寸、質(zhì)量可做得很?。ㄐ∮?g），從而對(duì)被測(cè)對(duì)象的附加影響也小。3.

傳感器的影響：固定在被測(cè)對(duì)象上的慣性式傳感器將作為附加質(zhì)量使整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生變化。1.慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它具有零頻率持性,理論4.2壓電式加速度傳感器當(dāng)殼體連同基座和被測(cè)對(duì)象一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性質(zhì)量塊相對(duì)于殼體或基座產(chǎn)生位移，由此位移產(chǎn)生的彈性力加于壓電元件上，在壓電元件的兩個(gè)端面上就產(chǎn)生了極性相反的電荷。屬于慣性式傳感器

4.2壓電式加速度傳感器當(dāng)殼體連同基座和被測(cè)對(duì)象一起運(yùn)動(dòng)時(shí)其中k1為彈簧剛度，k2為壓電元件的剛度；其中ms為慣性質(zhì)量，mb為殼體或其座的質(zhì)量。

K為等效剛度，M為折算質(zhì)量。壓電式傳感器通常不用阻尼元件，且其元件的內(nèi)部阻尼也很?。?lt;0.02），系統(tǒng)可視為無阻尼系統(tǒng)。4.2壓電式加速度傳感器其中k1為彈簧剛度，k2為壓電元件的剛度；其中ms為慣性質(zhì)量壓電元件表面產(chǎn)生的電荷Q為作用在壓電元件上的力F為:4.2壓電式加速度傳感器作用在壓電元件上的力F為:4.2壓電式加速度傳感器壓電式加速度計(jì)的等效電路壓電元件本身可以等效為電容，因此，加速度計(jì)既可以看作一個(gè)電壓源，也可以看作一個(gè)電荷源。4.2壓電式加速度傳感器壓電式加速度計(jì)的等效電路壓電元件本身可以等效為電容，因此，加考慮到實(shí)際使用的測(cè)量電路，等效電路為Ca加速度計(jì)電容，Cc電纜分布電容，Ci放大器輸入電容4.2壓電式加速度傳感器考慮到實(shí)際使用的測(cè)量電路，等效電路為Ca加速度計(jì)電容，Cc電測(cè)量電路

壓電傳感器的測(cè)量系統(tǒng)前置放大器的作用：一是放大壓電元件的微弱信號(hào)；二是高阻抗輸入變?yōu)榈妥杩馆敵?。前置放大器的類型?/p>

電壓放大器電荷放大器4.2壓電式加速度傳感器測(cè)量電路4.2壓電式加速度傳感器１.電壓放大器：高輸入阻抗的比例放大器≈電壓放大器輸出電壓與電容C=Ca+Ci+Cc密切相關(guān)，連接電纜的長(zhǎng)度與形狀變化，會(huì)給測(cè)量帶來不穩(wěn)定因素，影響傳感器的靈敏度。因此，現(xiàn)在通常采用性能穩(wěn)定的電荷放大器。4.2壓電式加速度傳感器１.電壓放大器：高輸入阻抗的比例放大器≈電壓放大器輸出電壓２.電荷放大器電荷放大器的輸出電壓與輸入電荷成正比，它是一個(gè)具有深度電容負(fù)反饋的高輸入阻抗的高增益運(yùn)算放大器。

4.2壓電式加速度傳感器KCf>>(C+Cf)K為放大器的開環(huán)放大倍數(shù)２.電荷放大器電荷放大器的輸出電壓與輸入電荷成正比，它是一個(gè)靈敏度：質(zhì)量塊質(zhì)量越大，靈敏度越高；頻率響應(yīng)范圍：傳感器的固有頻率越高，則其可測(cè)頻率范圍越寬，目前可測(cè)的最低頻率達(dá)0.1Hz。壓電式加速度計(jì)常用的安裝方法：安裝狀態(tài)直接影響可測(cè)的頻率范圍。一般用粘結(jié)法固定的可測(cè)頻率不超過5kHz。手持探針法只能用于1Hz以下的近似測(cè)量。壓電式加速度傳感器的主要特性4.2壓電式加速度傳感器靈敏度：質(zhì)量塊質(zhì)量越大，靈敏度越高；壓電式加速度傳感器的主用螺栓固定是最好的方法，尤其適用于測(cè)沖擊波及高頻振動(dòng)。

4.2壓電式加速度傳感器用螺栓固定是最好的方法，尤其適用于測(cè)沖擊波及高頻振動(dòng)。壓電式阻抗頭的結(jié)構(gòu)和安裝安裝表面激振平臺(tái)4.2壓電式加速度傳感器壓電式阻抗頭的結(jié)構(gòu)和安裝安裝表面激振平臺(tái)4.2壓電式加速度4.3磁電式速度傳感器磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動(dòng)速度變換成感應(yīng)電勢(shì)輸出的傳感器。

對(duì)恒磁通磁電式傳感器而言，工作氣隙中的磁通恒定，感應(yīng)電勢(shì)是由于永久磁鐵與線圈之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)——線圈切割磁力線而產(chǎn)生。這類結(jié)構(gòu)有兩種：

（a）動(dòng)圈式；（b）動(dòng)鐵式

常用的是動(dòng)圈式。4.3磁電式速度傳感器磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸1—彈簧

2—?dú)んw

3—阻尼環(huán)

4—磁鋼

5—線圈

6—芯軸要盡量降低ωn，采用薄片式彈性元件，并配以阻尼環(huán)3加大阻尼，使阻尼比達(dá)0.6-0.7，以增加低頻段的測(cè)量范圍。屬于的受迫振動(dòng)磁電式絕對(duì)速度傳感器4.3磁電式速度傳感器1—彈簧

2—?dú)んw

3—阻尼環(huán)

4—磁鋼

5—線圈

1—頂桿

2—彈簧片

3—磁鋼

4—線圈

5—引出線

6—?dú)んw磁電式相對(duì)速度傳感器

測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng)中兩部件之間的相對(duì)振動(dòng)速度；殼體固定于一部件上，而頂桿與另一部件相連接，使傳感器內(nèi)部線圈與磁鋼產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。4.3磁電式速度傳感器1—頂桿

2—彈簧片

3—磁鋼

4—線圈

5—引出線靈敏度：頻率范圍：下限：10-15Hz，上限：1000Hz非線性度：速度越大，失真越嚴(yán)重溫度誤差：溫度變化引起B(yǎng)、L、R都會(huì)變化，使靈敏度下降。4.3磁電式速度傳感器性能指標(biāo)：靈敏度：4.3磁電式速度傳感器性能指標(biāo)：振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件4.4電渦流測(cè)振傳感器4.4電渦流測(cè)振傳感器振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件4.5激光測(cè)振儀當(dāng)光程差每變化半個(gè)光波波長(zhǎng)時(shí)，明暗條紋變化一次。設(shè)一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，計(jì)得干涉條紋變化數(shù)為N，則：邁克爾遜干涉儀4.5激光測(cè)振儀當(dāng)光程差每變化半個(gè)光波波長(zhǎng)時(shí)，明暗條紋變化第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.1振動(dòng)量的測(cè)量

振動(dòng)量：通常指反映振動(dòng)的強(qiáng)弱程度的量，亦即指振動(dòng)位移，振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的大小。這三者之間存在著確定的微分或積分關(guān)系。究竟測(cè)量哪個(gè)振動(dòng)量是振動(dòng)測(cè)量中必須考慮的問題之一。加速度速度位移振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度三者的幅值之間的關(guān)系與頻率有關(guān)。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.1振動(dòng)量的測(cè)量加速度速度位在低頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度的幅值不大，宜選用振動(dòng)位移測(cè)量；在中頻振動(dòng)場(chǎng)合，宜選擇振動(dòng)速度測(cè)量，在高頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度幅值較大，宜選擇加速度測(cè)量。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在低頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度的幅值不大，宜選用振動(dòng)位移測(cè)量；在中頻（1）正弦測(cè)量系統(tǒng)振動(dòng)量測(cè)量通常有以下幾種系統(tǒng)：

正弦測(cè)量系統(tǒng)圖

正弦測(cè)量系統(tǒng)適用于按簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律的系統(tǒng)。應(yīng)用正弦測(cè)量系統(tǒng)，除了測(cè)量振幅外，有時(shí)還要求測(cè)量振幅對(duì)于激勵(lì)力的相位差，以及觀察振動(dòng)波形的畸變情況。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（1）正弦測(cè)量系統(tǒng)振動(dòng)量測(cè)量通常有以下幾種系統(tǒng)：正弦測(cè)量系（2）動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)將電阻應(yīng)變片貼在結(jié)構(gòu)的測(cè)振點(diǎn)處，或直接制成應(yīng)變片式位移計(jì)或加速度計(jì)，安裝在測(cè)振點(diǎn)處，將應(yīng)變片接入電橋，電橋由動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的振蕩器供給穩(wěn)定的載波電壓。測(cè)振時(shí)由于振動(dòng)位移引起電橋失衡而輸出一電壓，經(jīng)放大并轉(zhuǎn)換成電流，由表頭指示，或由光學(xué)示波器、計(jì)算機(jī)記錄。

圖8.23

動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的組成第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（2）動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)將電阻應(yīng)變片貼在結(jié)構(gòu)的第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)模擬量頻譜分析系統(tǒng)傳感器經(jīng)微/積分放大器后，進(jìn)入模擬量頻譜分析儀。模擬式頻譜分析儀，由跟蹤濾波器或一系列窄帶帶通濾波器構(gòu)成，隨著濾波器中心頻率的變化，信號(hào)中的相應(yīng)頻率的諧波分量得以通過，從而可以得到不同頻率的諧波分量的幅值或功率的值，由儀表顯示或記錄；數(shù)字頻譜分析系統(tǒng)現(xiàn)代振動(dòng)分析系統(tǒng)大都是數(shù)字式分析系統(tǒng)。將來自傳感器的模擬信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字序列信號(hào)，然后通過快速傅里葉（FFT）的運(yùn)算，獲得被測(cè)系統(tǒng)的頻譜。

（3）頻譜分析系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)模擬量頻譜分析系統(tǒng)（3）頻譜分析系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.2機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的估計(jì):單自由度系統(tǒng)固有頻率和阻尼的測(cè)量1.自由振動(dòng)法一個(gè)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)，若給予初始沖擊（其初速度為dz(0)／dt)或初始位移z0）,則系統(tǒng)將在阻尼作用下作衰減自由振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)參數(shù)估計(jì)的目的是用以確定被測(cè)結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型等振動(dòng)模態(tài)參數(shù)。自由振動(dòng)法共振法第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.2機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的估計(jì):單自由度系統(tǒng)固有頻率和阻尼的測(cè)量第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)阻尼比：Mi、Mi+1分別為阻尼自由振動(dòng)的相鄰超調(diào)量。ωd為阻尼自由振動(dòng)的圓頻率，

第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)阻尼比：Mi、Mi+1分別為阻尼自由振動(dòng)的相鄰超調(diào)量。ωd為2.共振法

單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)。當(dāng)激振頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)就急劇增大。位移共振：第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)2.共振法位移共振：第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)例1:慣性式位移傳感器具有1HZ的固有頻率，認(rèn)為是無阻尼的振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)它受到頻率為2HZ的振動(dòng)時(shí)，儀表指示振幅為1.25mm，求該振動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)振幅是多少？例1:慣性式位移傳感器具有1HZ的固有頻率，認(rèn)為是無阻（1）慣性式位移傳感器的幅頻特性（2）W=2Hz，Wn=1Hz，c=0，y0=1.25mm（1）慣性式位移傳感器的幅頻特性（2）W=2Hz，Wn=1H例2：圖是用壓電式加速度傳感器與電荷放大器測(cè)量某機(jī)器的振動(dòng)。已知，傳感器的靈敏度為100（pC/g），電荷放大器的反饋電容C=0.01(F)，測(cè)得輸出電壓的峰值Uom=0.4(V)，振動(dòng)頻率為100(HZ)。

(1)

求機(jī)器振動(dòng)加速度的最大值A(chǔ)(m/s2);

(2)

假定振動(dòng)為正弦波，求振動(dòng)速度v(t);(3)

求振動(dòng)幅度的最大值X.例2：圖是用壓電式加速度傳感器與電荷放大器測(cè)量某機(jī)器的振動(dòng)。（2）已知a(t)=Asinwt,w=2f=628(rad/s)

（3）（1）振幅X=0.001(m)

（2）已知a(t)=Asinwt,w=2f=628(r4.1慣性式測(cè)振傳感器的力學(xué)模型和特性分析（絕對(duì)式）（一）力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)方程式4.1慣性式測(cè)振傳感器的力學(xué)模型和特性分析（絕對(duì)式）（一）力（二）慣性式位移傳感器的響應(yīng)條件慣性式位移傳感器的輸出位移zm反映被測(cè)振動(dòng)的位移量xm。（二）慣性式位移傳感器的響應(yīng)條件慣性式位移傳感器的輸出位移z振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件位移傳感器的上限測(cè)量頻率在理論上是無限的，但實(shí)際上受具體儀器結(jié)構(gòu)和元器件特性、后繼放大電路頻響等條件的限制，不能太高。下限測(cè)量頻率則受彈性元件的強(qiáng)度和質(zhì)量塊尺寸、重量等因素的限制，使n不能太小。因此位移傳感器的頻率范圍是有限的。位移傳感器的上限測(cè)量頻率在理論上是無限的，但實(shí)際上受具體儀器

（三）慣性式加速度傳感器的響應(yīng)條件慣性式加速度傳感器的質(zhì)量塊相對(duì)位移Zm與被測(cè)振動(dòng)的加速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移來反映被測(cè)振動(dòng)的加速度大小。加速度傳感器幅頻特性的表達(dá)式:（三）慣性式加速度傳感器的響應(yīng)條件慣性式加速度傳振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件1.

慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它具有零頻率持性,理論下限測(cè)量頻率為零，實(shí)際下限測(cè)量頻率極低。為使n遠(yuǎn)大于被測(cè)振動(dòng)頻率，加速度傳感器的尺寸、質(zhì)量可做得很?。ㄐ∮?g），從而對(duì)被測(cè)對(duì)象的附加影響也小。3.

傳感器的影響：固定在被測(cè)對(duì)象上的慣性式傳感器將作為附加質(zhì)量使整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生變化。1.慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它具有零頻率持性,理論4.2壓電式加速度傳感器當(dāng)殼體連同基座和被測(cè)對(duì)象一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性質(zhì)量塊相對(duì)于殼體或基座產(chǎn)生位移，由此位移產(chǎn)生的彈性力加于壓電元件上，在壓電元件的兩個(gè)端面上就產(chǎn)生了極性相反的電荷。屬于慣性式傳感器

4.2壓電式加速度傳感器當(dāng)殼體連同基座和被測(cè)對(duì)象一起運(yùn)動(dòng)時(shí)其中k1為彈簧剛度，k2為壓電元件的剛度；其中ms為慣性質(zhì)量，mb為殼體或其座的質(zhì)量。

K為等效剛度，M為折算質(zhì)量。壓電式傳感器通常不用阻尼元件，且其元件的內(nèi)部阻尼也很?。?lt;0.02），系統(tǒng)可視為無阻尼系統(tǒng)。4.2壓電式加速度傳感器其中k1為彈簧剛度，k2為壓電元件的剛度；其中ms為慣性質(zhì)量壓電元件表面產(chǎn)生的電荷Q為作用在壓電元件上的力F為:4.2壓電式加速度傳感器作用在壓電元件上的力F為:4.2壓電式加速度傳感器壓電式加速度計(jì)的等效電路壓電元件本身可以等效為電容，因此，加速度計(jì)既可以看作一個(gè)電壓源，也可以看作一個(gè)電荷源。4.2壓電式加速度傳感器壓電式加速度計(jì)的等效電路壓電元件本身可以等效為電容，因此，加考慮到實(shí)際使用的測(cè)量電路，等效電路為Ca加速度計(jì)電容，Cc電纜分布電容，Ci放大器輸入電容4.2壓電式加速度傳感器考慮到實(shí)際使用的測(cè)量電路，等效電路為Ca加速度計(jì)電容，Cc電測(cè)量電路

壓電傳感器的測(cè)量系統(tǒng)前置放大器的作用：一是放大壓電元件的微弱信號(hào)；二是高阻抗輸入變?yōu)榈妥杩馆敵?。前置放大器的類型?/p>

電壓放大器電荷放大器4.2壓電式加速度傳感器測(cè)量電路4.2壓電式加速度傳感器１.電壓放大器：高輸入阻抗的比例放大器≈電壓放大器輸出電壓與電容C=Ca+Ci+Cc密切相關(guān)，連接電纜的長(zhǎng)度與形狀變化，會(huì)給測(cè)量帶來不穩(wěn)定因素，影響傳感器的靈敏度。因此，現(xiàn)在通常采用性能穩(wěn)定的電荷放大器。4.2壓電式加速度傳感器１.電壓放大器：高輸入阻抗的比例放大器≈電壓放大器輸出電壓２.電荷放大器電荷放大器的輸出電壓與輸入電荷成正比，它是一個(gè)具有深度電容負(fù)反饋的高輸入阻抗的高增益運(yùn)算放大器。

4.2壓電式加速度傳感器KCf>>(C+Cf)K為放大器的開環(huán)放大倍數(shù)２.電荷放大器電荷放大器的輸出電壓與輸入電荷成正比，它是一個(gè)靈敏度：質(zhì)量塊質(zhì)量越大，靈敏度越高；頻率響應(yīng)范圍：傳感器的固有頻率越高，則其可測(cè)頻率范圍越寬，目前可測(cè)的最低頻率達(dá)0.1Hz。壓電式加速度計(jì)常用的安裝方法：安裝狀態(tài)直接影響可測(cè)的頻率范圍。一般用粘結(jié)法固定的可測(cè)頻率不超過5kHz。手持探針法只能用于1Hz以下的近似測(cè)量。壓電式加速度傳感器的主要特性4.2壓電式加速度傳感器靈敏度：質(zhì)量塊質(zhì)量越大，靈敏度越高；壓電式加速度傳感器的主用螺栓固定是最好的方法，尤其適用于測(cè)沖擊波及高頻振動(dòng)。

4.2壓電式加速度傳感器用螺栓固定是最好的方法，尤其適用于測(cè)沖擊波及高頻振動(dòng)。壓電式阻抗頭的結(jié)構(gòu)和安裝安裝表面激振平臺(tái)4.2壓電式加速度傳感器壓電式阻抗頭的結(jié)構(gòu)和安裝安裝表面激振平臺(tái)4.2壓電式加速度4.3磁電式速度傳感器磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動(dòng)速度變換成感應(yīng)電勢(shì)輸出的傳感器。

對(duì)恒磁通磁電式傳感器而言，工作氣隙中的磁通恒定，感應(yīng)電勢(shì)是由于永久磁鐵與線圈之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)——線圈切割磁力線而產(chǎn)生。這類結(jié)構(gòu)有兩種：

（a）動(dòng)圈式；（b）動(dòng)鐵式

常用的是動(dòng)圈式。4.3磁電式速度傳感器磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸1—彈簧

2—?dú)んw

3—阻尼環(huán)

4—磁鋼

5—線圈

6—芯軸要盡量降低ωn，采用薄片式彈性元件，并配以阻尼環(huán)3加大阻尼，使阻尼比達(dá)0.6-0.7，以增加低頻段的測(cè)量范圍。屬于的受迫振動(dòng)磁電式絕對(duì)速度傳感器4.3磁電式速度傳感器1—彈簧

2—?dú)んw

3—阻尼環(huán)

4—磁鋼

5—線圈

1—頂桿

2—彈簧片

3—磁鋼

4—線圈

5—引出線

6—?dú)んw磁電式相對(duì)速度傳感器

測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng)中兩部件之間的相對(duì)振動(dòng)速度；殼體固定于一部件上，而頂桿與另一部件相連接，使傳感器內(nèi)部線圈與磁鋼產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。4.3磁電式速度傳感器1—頂桿

2—彈簧片

3—磁鋼

4—線圈

5—引出線靈敏度：頻率范圍：下限：10-15Hz，上限：1000Hz非線性度：速度越大，失真越嚴(yán)重溫度誤差：溫度變化引起B(yǎng)、L、R都會(huì)變化，使靈敏度下降。4.3磁電式速度傳感器性能指標(biāo)：靈敏度：4.3磁電式速度傳感器性能指標(biāo)：振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件4.4電渦流測(cè)振傳感器4.4電渦流測(cè)振傳感器振動(dòng)測(cè)試傳感器部分課件4.5激光測(cè)振儀當(dāng)光程差每變化半個(gè)光波波長(zhǎng)時(shí)，明暗條紋變化一次。設(shè)一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，計(jì)得干涉條紋變化數(shù)為N，則：邁克爾遜干涉儀4.5激光測(cè)振儀當(dāng)光程差每變化半個(gè)光波波長(zhǎng)時(shí)，明暗條紋變化第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.1振動(dòng)量的測(cè)量

振動(dòng)量：通常指反映振動(dòng)的強(qiáng)弱程度的量，亦即指振動(dòng)位移，振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的大小。這三者之間存在著確定的微分或積分關(guān)系。究竟測(cè)量哪個(gè)振動(dòng)量是振動(dòng)測(cè)量中必須考慮的問題之一。加速度速度位移振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度三者的幅值之間的關(guān)系與頻率有關(guān)。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)5.1振動(dòng)量的測(cè)量加速度速度位在低頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度的幅值不大，宜選用振動(dòng)位移測(cè)量；在中頻振動(dòng)場(chǎng)合，宜選擇振動(dòng)速度測(cè)量，在高頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度幅值較大，宜選擇加速度測(cè)量。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在低頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度的幅值不大，宜選用振動(dòng)位移測(cè)量；在中頻（1）正弦測(cè)量系統(tǒng)振動(dòng)量測(cè)量通常有以下幾種系統(tǒng)：

正弦測(cè)量系統(tǒng)圖

正弦測(cè)量系統(tǒng)適用于按簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律的系統(tǒng)。應(yīng)用正弦測(cè)量系統(tǒng)，除了測(cè)量振幅外，有時(shí)還要求測(cè)量振幅對(duì)于激勵(lì)力的相位差，以及觀察振動(dòng)波形的畸變情況。第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（1）正弦測(cè)量系統(tǒng)振動(dòng)量測(cè)量通常有以下幾種系統(tǒng)：正弦測(cè)量系（2）動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)將電阻應(yīng)變片貼在結(jié)構(gòu)的測(cè)振點(diǎn)處，或直接制成應(yīng)變片式位移計(jì)或加速度計(jì)，安裝在測(cè)振點(diǎn)處，將應(yīng)變片接入電橋，電橋由動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的振蕩器供給穩(wěn)定的載波電壓。測(cè)振時(shí)由于振動(dòng)位移引起電橋失衡而輸出一電壓，經(jīng)放大并轉(zhuǎn)換成電流，由表頭指示，或由光學(xué)示波器、計(jì)算機(jī)記錄。

圖8.23

動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的組成第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（2）動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)將電阻應(yīng)變片貼在結(jié)構(gòu)的第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)模擬量頻譜分析系統(tǒng)傳感器經(jīng)微/積分放大器后，進(jìn)入模擬量頻譜分析儀。模擬式頻譜分析儀，由跟蹤濾波器或一系列窄帶帶通濾波器構(gòu)成，隨著濾波器中心頻率的變化，信號(hào)中的相應(yīng)頻率的諧波分量得以通過，從而可以得到不同頻率的諧波分量的幅值或功率的值，由儀表顯示或記錄；數(shù)字頻譜分析系統(tǒng)現(xiàn)代振動(dòng)分析系統(tǒng)大都是數(shù)字式分析系統(tǒng)。將來自傳感器的模擬信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字序列信號(hào)，然后通過快速傅里葉（FFT）的運(yùn)算，獲得被測(cè)系統(tǒng)的頻譜。

（3）頻譜分析系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)模擬量頻譜分析系統(tǒng)（3）頻譜分析系統(tǒng)第五節(jié)振動(dòng)