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振動(dòng)傳感器對電機監測的重要性及它的工作原理是什么？

電機作為一種典型的旋轉機械，振動(dòng)是其普遍存在的一種現象，振動(dòng)量值成為電機非常重要的運行狀態(tài)特征。如果振動(dòng)過(guò)大或者持續上升，則電機可能出現了故障。另外，振動(dòng)過(guò)大也會(huì )對電機的部件帶來(lái)危害，如磨損加劇、連接松動(dòng)、材料疲勞等。

      振動(dòng)傳感器在電機測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它具有成本低、靈敏度高、工作穩定可靠，振動(dòng)檢測可調節范圍大的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于能源、化工、醫學(xué)、汽車(chē)、冶金，機器制造，軍工，科研教學(xué)等諸多領(lǐng)域。

      隨著(zhù)設備智能化水平和高可靠性要求的不斷提高，驅動(dòng)電機在線(xiàn)狀態(tài)監測、位置和轉速信號的實(shí)時(shí)反饋趨向為標配，編碼器、超速開(kāi)關(guān)、PT00、PTC、振動(dòng)傳感器等電機附加裝置的應用愈來(lái)愈普遍。了解這些附加裝置，實(shí)現與電機的有機融合，對設備生產(chǎn)廠(chǎng)商至關(guān)重要。

一、振動(dòng)傳感器的分類(lèi)

1、按機械接收原理分：相對式、慣性式；

2、按所測機械量分：位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應變傳感器、扭振傳感器、扭矩傳感器。

3、按機電變換原理分：電動(dòng)式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式；

（1） 相對式

    電動(dòng)式傳感器基于電磁感應原理，即當運動(dòng)的導體在固定的磁場(chǎng)里切割磁力線(xiàn)時(shí)，導體兩端就感生出電動(dòng)勢，因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱(chēng)為電動(dòng)式傳感器。

     相對式電動(dòng)傳感器從機械接收原理來(lái)說(shuō)，是一個(gè)位移傳感器，由于在機電變換原理中應用的是電磁感應電律，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢同被測振動(dòng)速度成正比，所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。

（2）慣性式

    慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、可動(dòng)部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài)，其可動(dòng)部分的質(zhì)量應該足夠的大，而支承彈簧的剛度應該足夠的小，也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。

     從傳感器的結構上來(lái)說(shuō)，慣性式電動(dòng)傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由于其輸出的電信號是由電磁感應產(chǎn)生，根據電磁感應電律，當線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中作相對運動(dòng)時(shí)，所感生的電動(dòng)勢與線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn)的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號來(lái)說(shuō)，感應電動(dòng)勢是同被測振動(dòng)速度成正比的，所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。

（3）電渦流式

    電渦流式振動(dòng)傳感器是渦流效應為工作原理的振動(dòng)式傳感器，它屬于非接觸式傳感器。電渦流式振動(dòng)傳感器是通過(guò)傳感器的端部和被測對象之間距離上的變化，來(lái)測量物體振動(dòng)參數的。電渦流式振動(dòng)傳感器主要用于振動(dòng)位移的測量。

（4） 電感式

    電感式振動(dòng)傳感器是依據電磁感應原理設計的一種振動(dòng)傳感器。電感式振動(dòng)傳感器設置有磁鐵和導磁體，對物體進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，能將機械振動(dòng)參數轉化為電參量信號。電感式振動(dòng)傳感器能應用于振動(dòng)速度、加速度等參數的測量。

（5） 電容式

     電容式振動(dòng)傳感器是通過(guò)間隙或公共面積的改變來(lái)獲得可變電容，再對電容量進(jìn)行測定而后得到機械振動(dòng)參數的。電容式振動(dòng)傳感器可以分為可變間隙式和可變公共面積式兩種，前者可以用來(lái)測量直線(xiàn)振動(dòng)位移，后者可用于扭轉振動(dòng)的角位移測定。

（6）壓電式

     壓電式加速度傳感器的機械接收部分是慣性式加速度機械接收原理，機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應。其原理是某些晶體（如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等，不同的壓電材料具有不同的壓電系數，一般都可以在壓電材料性能表中查到。）在一定方向的外力作用下或承受變形時(shí)，它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生，這種從機械能（力，變形）到電能（電荷，電場(chǎng)）的變換稱(chēng)為正壓電效應。而從電能（電場(chǎng)，電壓）到機械能（變形，力）的變換稱(chēng)為逆壓電效應。

      因此利用晶體的壓電效應，可以制成測力傳感器，在振動(dòng)測量中，由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力，所產(chǎn)生的電荷數與加速度大小成正比，所以壓電式傳感器是加速度傳感器。

（7） 電阻應變式

     電阻式應變式傳感器是將被測的機械振動(dòng)量轉換成傳感元件電阻的變化量。實(shí)現這種機電轉換的傳感元件有多種形式，其中最常見(jiàn)的是電阻應變式的傳感器。

      電阻應變片的工作原理為：應變片粘貼在某試件上時(shí)，試件受力變形，應變片原長(cháng)變化，從而應變片阻值變化，實(shí)驗證明，在試件的彈性變化范圍內，應變片電阻的相對變化和其長(cháng)度的相對變化成正比。

二、電機振動(dòng)傳感器的作用

    在實(shí)際應用中，將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)安裝于工廠(chǎng)電氣柜內，磁吸天線(xiàn)吸附于電氣柜頂部。使用點(diǎn)擊無(wú)線(xiàn)振動(dòng)溫度傳感器，通過(guò)M8螺栓連接磁吸座，磁吸座吸附到電機上，并用速干膠粘接固定磁吸座，對電機的振動(dòng)、溫度進(jìn)行監測。

    無(wú)線(xiàn)振動(dòng)溫度傳感器通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸數據到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )上報數據到云端。博感云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，能夠對傳感器設備提供遠程管理，并實(shí)現數據的采集、分析、云端存儲及可視化等功能。同時(shí)，博感云平臺充分利用云端強大的計算能力，對海量的傳感器數據進(jìn)行智能分析，為設備的預測性維護提供參考。

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