震动开关
震动开关基本概念
震动开关，正确的名称应该称为震动传感器，也就是在感应震动力大小将感应结果传递到电路装置，并使电路启动工作的电子开关。又有人称为振动开关，还有一些人称之为滑动开关或晃动开关等等，其实这些叫法并不完全正确。业内的叫法一般分开为两大类，弹簧开关与滚珠开关。其实严格上来说，震动开关应该单纯指的是弹簧开关，并不包括滚珠开关。而振动开关这个名称似乎只是由于“振”与“震”同音，而造成的一个错别字，由于时间长了，也就被人们所认同的一种通错。严格意义上来说，振动开关这种叫法是错误的。而其它诸如滑动开关、晃动开关等等名称，都应该指的是滚珠开关。为了方便，业内一般也就统一将弹簧开关与滚珠开关两大类合称为震动开关了。震动开关主要应用于电子玩具、小家电、运动器材以及各类防盗器等产品中。震动开关因为拥有灵活且灵敏的触发性，成为许多电子产品中不可或缺的电子元件。
以专业角度来分析，我们还是分为弹簧开关与滚珠开关两大类来看。两大类开关都有两个比较重要的指标特性，灵敏度和方向性。弹簧开关的灵敏度是指不同的产品，在实际装置中会产生因感应震动力大小不同的差异,此差异称为灵
敏度。使用者会因为不同产品的需求，而选择不同感应震动力大小的震动开关来满足自己产品的灵敏度。例如一个玩具拿在手上轻微摇晃和一个球丢到地上或墙上，就会要求不同感应的弹簧开关来感应震动力与电子电路匹配。方向性是指受力方向，而受力方向粗略分为立体的六面，上下左右前后等六面。一般的产品只有灵敏度的要求并没有方向性的要求，因此要先了解使用者的产品的用途，才能建议使用者使用那种型号的弹簧开关。而滚珠开关与弹簧开关最大的区别在于：弹簧开关是感应震动力或离心力的大小，而滚珠开关是感应角度的变化。滚珠开关的灵敏度，就是感应角度大小，将感应结果传递到电路装置使电路启动。在实际装置中就会产生因不同的产品感应角度大小不同的差异,此差异称为灵敏度。使用者会因为不同产品的需求，而要求不同感应角度大小的滚珠开关来满足产品的灵敏度。例如用手拿起一个杯子在轻微角度倾斜时，电路装置就必须使IC启动LED闪亮或发出声音。客户就会要求不同感应的滚珠开关来感应角度，与电子电路匹配。滚珠开关的方向性是指倾斜角度的方向，其方向粗略为左右二面。
震动开关的结构图
震动开关分为弹簧类与滚珠类，各自结构图如下：
弹簧类一般分为如下两种结构：
弹簧类震动开关结构图1
弹簧类震动开关结构图2 滚珠类一般结构如下：
滚珠类震动开关结构图1
a. 青铜盖
b. 青铜珠子-底层镀镍-表层镀金
c. 青铜管-底层镀镍-表层镀金
d. ABS胶座或PC胶座
e. VC热缩套管
f. 硬青铜导针-底层镀镍-表层镀金
g. 磷铜弹簧夹
振动检测传感器的应用 加速度传感器的应用： 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。 加速度传感器可以帮助你的机器人了解它现在身处的环境。是在爬山？还是在走下坡，摔倒了没有？或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。更要确保的是，你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。加速度传感器可以测量牵引力产生的加速度。 目前最新IBM Thinkpad手提电脑里就内置了加速度传感器，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑做造成的硬盘损害，最大程度的保护里面的数据。另外一个用处就是目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。 激光多普勒传感器的应用： 本测试仪特别适用于测量那些质轻，微小的物 体（如声学喇叭，电脑硬盘，其他微机电系统等） 或者远距离不可接触到的物体（如高高的钢架，风 洞试验设备等）。广泛应用于航空，汽车,国防和民 用工程领域。
编号：_________________ 版本：_________________ 超声波测距、测温、测光模块 使用说明书 Sonar_V1.00 2007-08-08 开发者: 保密级别： 拟制者: 拟制日期： 审核者：审核日期： 批准者：批准日期： E-mail:xiaochekf@https://www.doczj.com/doc/dc5721053.html, https://www.doczj.com/doc/dc5721053.html, 07-8-17
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测距、测温、测光模块说明书 目录 修订记录 (2) 1规格参数 (4) 1.1 主要功能 (4) 1.2 基本参数 (4) 1.3 使用限制 (4) 2使用说明 (5) 2.1 电源输入 (5) 2.2 通讯方式 (5) 3原理介绍 (7) 3.1 超声波测距原理及系统组成 (7) 3.2 超声波发射电路 (8) 3.3 温度补偿 (8) 3.4 光照度测量 (9) 4测量偏差的产生 (10) 5模块功能测试 (11) 6实物照片 (13)
超声波传感器选型时需要考虑哪些环境因素 关键因素：如何区分受保护和不受保护的环境？ 在选择超声波传感器时了解周围环境是非常重要的。这是选择传感器时的首要考虑因素。这需要环顾你使用传感器时所处的环境，这可能与室外元素一样简单，也可能与传感器环境中的人或动物类型一样复杂。接下来工采网小编来说说在不同环境中超声波传感器的使用情况。 保护环境/室内传感器 考虑在天气条件下是否使用传感器会损坏传感器内部的电气元件。工采网提供了许多能够承受户外恶劣条件的传感器。这些传感器也可以在需要更窄的光束时使用，即使在用户自己舒适的家中也是如此。首先，找到传感器的放置位置，并确定可能与传感器接触的位置。 接下来需要考虑的是水分; 关于这个问题有用户曾经询问过工采网技术人员：传感器会以任何形式暴露在潮湿环境中吗？如图1所示，与传感器正面接触的湿气可能渗入我们所有EZ / AE传感器的开口中，这会对传感器造成无法修复的损坏。其中传感器的灰尘和苛刻的处理也有可能影响测距并可能造成损坏。“受保护环境”传感器的另一个考虑因素是，谁将接触传感器或与传感器交互。对传感器正面的敲击（与幼儿相同）可能会造成损坏。EZ / AE传感器和所有开放式传感器都是“受保护环境”传感器的示例。如果用户在选择将传感器用于受保护的环境，请确保您的应用程序适用。了解传感器周围环境可确保传感器满足这些传感器已知的200,000+ MTBF小时数。 非保护环境/室外传感器 对WR（耐候）传感器的考虑要宽松得多。如图2所示，闭合换能器只有传感器铝的部分暴露，允许IP67的耐候性，室外元素可能需要。
如果用户只打算在天气晴朗的条件下使用传感器，则可能不需要IP67等级，但用户可能希望WR传感器可以提供更窄的波束宽度。当传感器的灰尘，湿气或苛刻的处理不可避免时，工采网提供的的WR传感器的NE是用户应用的理想选择。此外IP67级传感器还可以处理刺激性化学品，或者可以与耐化学品密封配对，例如F-Option，适用于存在柴油或腐蚀性气体的环境。 如图3所示，工采网提供各种外壳类型的WR传感器，包括用于具有特定安装要求的应用的管螺纹。如果用户在“非保护”环境中工作，则可以选择最适合您需求的传感器外壳。 一旦知道环境，选择完美的MaxBotix传感器既简单又容易。然后，用户可以将其归类为“受保护”或“不受保护”，并从“传感器选择指南”中选择相应的选项，以找到适合您应用需求的传感器。ISweek工釆网作为国内领先的传感器及仪器仪表的工业品采购交易服务平台，为顺应市场发展需求，汇集了来自全球的高品质工业科技传感器产品，致力于为全球工业科技产品的采购商，供应商，贸易商，生产制造商提供全产业链的一站式产品销售和采购服务。如果您仍然不确定哪种传感器适合您，请联系我们，我们将很乐意为您提供帮助。
３.水泵振动监测及研究 ３.１振动测量简介 振动测量时对振动量和系统振动特性进行的测量。振动量包括振动幅值、振动频率和相位；振动特性指系统的刚度、阻尼系数、固有系数、固有频率、振型和动态响应等。 泵的振动测量，通常只测量振动幅值及振动频率，并由此给出烈度级，需要时还可进行频谱分析。对泵的振动特性常用振动位移幅值、振动峰值、振动频率和振动烈度级作出评价。 振动测量的方法：按力学原理分为相对式测量法和惯性式测量法；按振动信号转换方式分为电测法、光测法和机械测振法。对泵通常采用电测法。 振动的电测法 ３.１.１振动电测法的基本测试系统，其各部分仪器种类繁多，性能也有差别，应根据不同的测试要求合理选择配套。 ３.１.２工程常用测振仪简介 工程常用测振仪由振动传感器、测振仪和记录分析仪器组成。 a)振动传感器又称拾振器，工程商常用的有位移传感器、惯性式速度型传感 器和惯性式加速度型传感器。速度型传感器除直接测量振动速度外，在把其输出电压经过积分线路与微积分线路后，还可以测量振动位移和加速度。此外，拾振器和用于噪声测量的声级计可以配套使用，测量振动。 b)测振仪也称放大器，具有显示和输出两种功能。 c)记录分析仪器常用的记录分析仪器有光线示波器、磁带记录仪、电平记录 仪和X-Y记录仪等。 ３.１.３参数测量 参数测量包括振动基本参数测量和振动特性参数测量。前者测量的参数为振动频率、振动幅值和相位；后者测量的参数为固有频率、阻尼系数和振型等。泵主要测量基本参数。 （1）振动频率的测量有以下几种方法： a、用数字式频率计直接测读频率。这种方法简便，精确度高，稳定性也较好，还可以对简谐波型以外的振动进行测量。 b、用录波比较法测频率。它是把振动波形的时程曲线记录在记录纸上，同时记录时标信号，如果时标信号为1s（即两条时标线的时间间隔为1s），则两条时标线间的完整波个数为振动频率。波形的时程曲线常用光线示波器记录。 c、用声级计和光线示波器联合测量频率，并进行频谱分析。 （2）振动幅值的测量振动幅值指位移幅值、速度值和加速度值。通常也把位移幅值称为振幅。 a、位移幅值测量：以下三种情况都要测量位移幅值。振动幅值较低，速度和加速度值大，不便使用速度和加速度传感器时，则用位移传感器测量位移幅值；某些设备或结构物需限定其振幅不超过允许值，此时就要直接测量位移幅值；需要通过测量位移进行应力计算时，则必须测量位移幅值，如水工闸门的振动问题就是如此。 b、速度值测量：如果振动频率处于中频段，且位移较小时，可用速度传感器测
振动传感器种类、原理及发展趋势 【摘要】振动传感器是一种能感受机械运动振动的参量(振动速度、频率，加速度等)并转换成可用输出信号的传感器。 在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。 【关键词】种类；原理；发展趋势 【Abstract】:Vibration transducer is atransducer that can feel the vibration of a mechanical movement parameters (frequency of the vibration velocity, acceleration, etc.) and converted into usable output signal of the sensor. At the height of the development of modern industry, modern testing technology to digitization, information management has become an inevitable trend of development, and testing system for the front end is the sensor, it is the soul of an entire test system, is listed as a leading-edge technology around the world, particularly in recent years, the rapid development of IC technology and computer technology, the development of a sensor provides a good and reliable scientific and technology base. Place the sensor development, Crescent IK, and multipurpose digital, is a modern and intelligent sensor development, an important feature. 【Keywords】:type , principle , inevitable trend of development 振动传感器的分类
超声波传感器 使用说明书 浙江亚龙教育装备股份有限公司
一、超声波传感器介绍： （一）、超声波传感器参数表 （二）、外观介绍 图1-1 如1-1图所示：左边绿色指示灯为电源和信号强度指示灯，右边黄色指示灯为信号输出指示灯，TEACH为调节按钮
（三）、工作原理 图1-2 工作原理图 如图1-2所示：可分为四个区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。（1）检测物体在最小和最大工作范围内，电源指示灯变为绿色，代表物体在 可工作区域内； （2）检测物体在近限和远限设定点内，信号指示灯变为黄色，代表物体在 设定点范围内，有信号输出； （3）检测物体在最小和最大工作范围外，电源指示灯变为红色，信号指示灯变为白色，代表物体在工作范围外，无信号输出。 （四）、参数设置 1、近限和远限手动设置 （1）进入编程模式：长按TEACH Push Button 直到OUT灯变红； （2）设置低限：短按TEACH Push Button，设置完成OUT灯闪烁； （3）设置高限：短按TEACH Push Button，设置完成退出编程模式，进入RUN 模式OUT灯变回初始状态； （4）低限或高限没有设置完成前，长按TEACH Push Button，退出编程模式； （5）在编程模式下，低限设置前，如果时间超过120秒，退出编程模式
（五）、超声波传感器接线说明 图1-3 棕色（bn）：+24v 蓝色(bu)：0V（模拟量输出公共端） 白色(wh):模拟量输出端 黑色(bk)：开关量信号端 灰色(gy):远程终端 屏蔽线(shiled)：接地端
mm 数字 量68mm 28mm 6000 320000 二、西门子S7-224XP 与超声波传感器使用说明 （一）接线原理图 图1-4 （二）编程思路 S18UIA 传感器输出为4~20ma 的电流，西门子224XP 系列PLC 模拟量输入为0~10v 满量程为0~32000；所以在模拟量输出端外加500欧姆的电阻转化为2~10v 的电压。 此处实例： 下限高度为28mm 上限高度为68mm 由公式y=kx+b 可以计算出 K=650；b=-12200 图1-5
一、简介 URM37 V3.2上已经很好的实现了超声波开关量、串口（TTL和RS232电平可选）、脉冲输出功能、模块还可以控制一个舵机的旋转组成一个空间超声波扫描仪。为了方便客户使用模块,在出厂时可以根据客户需要配置其相应的参数,也可以根据客户具体需求定制软件，使他成为一个专用的模块。 当前版本URM37 V4.0在V3.2基础上对功能进行了升级使其具有更好的智能功能，机械尺寸与引脚接口以及通信命令兼容V3.2，在V3.2基础上做了如下更改： ●串口电平选择由原来的跳针方式改为通过按键设置，用户可以轻松的选择TTL电平输 出或是RS232电平输出（重启之后模式生效）。 ●修改了测距算法，使测量盲区减小，精度提高。 ●具有模拟电压输出功能，电压和测量距离正比。 ●宽电压支持+3.3V-5.0V。 ●具有电源接反保护功能。 ●自动测量时间间隔可修改。 ●修改舵机控制角度为0-180，兼容市面大部分舵机。 ●测量时长为100ms。 二、产品参数 1.产品规格 ●工作电源：+3.3V～+5.0V ●工作电流：<20mA ●工作温度范围：-10℃～＋70℃ ●超声波距离测量： ●最大测量距离―500cm ●最小测量距离―5cm ●分辨率－1cm ●精度－1% ●模块尺寸22mm ×51 mm ●模块重量：约25g ●超声波一次测量时间为100ms 2.技术说明 ●由于使用了更好的测距处理方法，使测量距离更远更稳定，在测量上完全兼容V3.2， 但是我们可以做到在0.3-3M的距离上稳定2mm的精度，如果有需要可以和公司联系定制。 ●模块使用RS232串口通讯可靠性更高，同时可以通过电脑串口采集数据，编写通讯程 序非常的便捷。 ●串口电平工作方式是TTL还是RS232选择方式为按键设置或者软件设置（重启之后模 式生效）。 ●模块可以通过脉宽输出的方式将测量数据输出，这样使模块使用更简单。 ●模块可以预先设定一个比较值，在自动测量模式下，测量距离小于这个值后管脚 COMP/Trig输出一个低电平，这样模块能够方便的作为一个超声波接近开关使用。 ●模块提供一个舵机控制功能，在非自动测量模式下，可以和一个舵机组组成一个180 度测量组件用于机器人扫描0～180度范围障碍物。 ●模块内带温度补偿电路提高测量的精度。 ●模块内带123字节内部EEPROM，可以用于系统记录一些调电不丢失的系统参数。
振动传感器 振动传感器分为压电式，磁电式，微型振动传感器。 常用振动传感器有以下几种： 1.压电片谐振式：使用压电片接收振动信号，压电片的谐振频率较高，为了降低谐振频率，使用加大压电片振动体的质量来实现，并使用弹簧球代替附加物，降低两谐振频率，增强了振动效果。其优点是灵敏度较高，结构简单。但是需要信号放大后送到TTL电路或者单片机电路中，不过使用一个三极管单级放大即可 2.机械振动式：传统的振动检测方式，受到振动以后，弹簧球在较长的时间内进行减幅振动，这种振动便于被检测电路检测到。振动输出开关信号，输出阻抗与配合输出的电阻阻值所决定，根据检测电路的输入阻抗，可以做成高阻抗输出方式。 3.微型振动传感器：将机械式振动传感器微型化，将振动体碳化并进行密封处理，其工作性能更可靠。输出开关信号直接与TTL电路和或者单片机输入电路相连接，电路结构简单。输出阻抗高，静态工作电流小。 振动传感器按其功能可有以下几种分类方法： 按机械接收原理分：相对式、惯性式；按机电变换原理分：电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式； 按所测机械量分：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器、扭矩传感器。 以上分类法中的传感器是相容的。
1、相对式电动传感器 电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感生出电动势，因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。相对式电动传感器从机械接收原理来说，是一个位移传感器，由于在机电变换原理中应用的是电磁感应电律，其产生的电动势同被测振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。 2、电涡流式传感器 电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0～10 kHZ)，线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。 3、电感式传感器 依据传感器的相对式机械接收原理，电感式传感器能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此，电感传感器有二种形式，一是可变间隙，二是可变导磁面积。 4、电容式传感器 电容式传感器一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。 5、惯性式电动传感器
全向振动传感器 它是一种全方位固态振动控制器件，传感部分采用目前最先进的固态加速度检测器件，既对振动有很高的检测灵敏度，也对周围环境的声音信号抑制，具有很强的抗干扰能力。 目前所出现的振动传感器为一弹簧振子,通过碰撞实现振动感应,主要缺点是有方向性,可靠性差。针对这一缺陷,本方案使用的传感器, 克服了这一弱点。敏感器件采用压电陶瓷片,置于一密闭腔中,两侧为金属小球,空腔设计为球形, 以利用小球滚动。在三维空间中,无论传感器在什么方位,始终有小球与压电陶瓷片接触。在振动时,小球对压电陶瓷片压力变化,产生脉动电压, 从而实现振动感应。因为本振动传感器的输出电压幅度主要取决于振动强度,在不同方向上振动, 输出电压太小差别不大，故为全方向性。 (1) 全向振动传感器工作原理 全向振动传感器,是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号，并通过LM358等运放放大并输出控制信号。如图2-8所示为全向振动传感器电路图。 ND-2采用特别设计的低功耗检测控制芯片，静态耗电小于1μA ，是目前振动传感器中耗电最小的器件。为了方便使用，采用引线方式。引线连接方式：红线为电源正极，绿线为输出端，黑线为地。如图2-9所示为ND-2引线图。 当检测到振动大于一定幅度时，动作指示灯点亮，并发出报警。振动检测的灵敏度可以通过灵敏度调节旋钮调节，顺时针灵敏度增加，逆时针灵敏度降低。 3V 图2-8 全向振动传感器电路图 红 绿 黑 图2-9 ND-2引线图 如图2-10所示，ND-2采用集电极开路输出方式，其内部三极管的控制电流不小于10mA 。受内部定时器的控制，每检测出一次振动信号，三极管导通5秒，
超声波换能器使用说明书 一、概述 超声波筛分系统是一种简单实用、可靠的筛分系统，是当前网孔堵塞的最有效的解决方法。可广泛应用于制药、冶金、化工、选矿、食品等要求精细筛分过滤的行业，筛分过滤精度高，有效解决因团聚、静电、强吸附性卡堵网孔等筛分难题，是国内筛分行业的一项重大突破。 二、结构 超声波震动筛电源：38KHz高频大功率超声波电源。内置微电脑芯片，可根据物料的不同状态进行全程数字频率自动跟踪，无需人工调整，操作简单方便。长时间工作振荡器发热量低，工作状态稳定。 ●HF链接电缆线：超声波换能与超声波振动筛电源之间采用电缆链接。 ●连接器：航空链接插件。 ●换能器：高性能超声波转换器件。 ●超声波网架：由外网架于共振器组成。 ●筛网：适用于10目~635目。 三、工作原理 超声波筛分系统由超声波振动筛电源、HF链接电缆、换能器、共振器组成。超声波振动筛电源产生的高频电通过换能器转换成高频正弦形式的纵向振荡波，这些震荡波传到共振器上使共振器产生共振，然后由共振器将振动均匀传输至筛面。筛网上的物料在做低频三次元振动的同时，叠加上超声波振动，即可防止网孔堵塞，又可提高筛分产量和精度。 四、技术参数 超声波振动筛电源： 电源输入整机电流高频电流工作频率工作模式环境温度 AC220V±10% ≤0.6A ≤0.4A 38KHz 连续、脉冲-10~35℃50~60Hz 五、使用说明 1、首先将换能器锁定在贴好网的网架上（锁定力度为40~50kg）,然后将超声波网架装入振动筛。 2、超声波振动筛电源与旋振筛分别供电，旋振筛为三相供电，超声波振动筛电源为单相供电，两者均需可靠接地。 3、超声波振动筛电源后面板OUT为超声波输出，请把超声波HF连接线插入锁紧，并检查链接可靠。HF链接电缆的航空插头另一端与换能器链接，并保证密封固定牢固。 4、接好超声波振动筛电源的电源及超声波HF链接电缆，检查无误后打开超声波电源开关。随着“滴”的声响，超声波振动筛电源启动，显示窗口显示“振动幅度XXXμm”，并进入自检状态。通过调整振幅旋钮，即可调整振动幅度（建议振动幅度100~150μm，有利于筛网的寿命）。 5、超声波谐振动电源有2种工作状态：连续“—”工作状态和脉冲“”工作状态，正常为连续“—”工作状态下，按摩式建，进入脉冲“”工作状态。在脉冲“”状态下按连续建，返回连续工作状态。 六、其他注意事项 在使用超声波振动系统前，请仔细阅读本注意项，按说明操作，以免造成设备不必要的损坏。 1、超声波振动筛电源工作输入电压为交流220V。 2、在能够满足生产要求的情况下，振动幅度最大不要超过200μm. 3、网架没有负载即网架没有绷网的时候，请勿打开超声波振动筛电源。否则，容易造成电源过流和网架及换能器的损坏。 4、筛网一定要绷紧，否则影响超声波输入及振动效果。
涡流传感器输出与振动位移成正比。传感器与被测物体不接触，可以测量转动部件的振动，并可进一步用于测量旋转机械振动分析中的两个关键参数：转速和相位。振动测量的频率范围较宽，能同时作静态和动态测量，适用于绝大多数旋转机械。传感器输出结果与被测物体材料有关，材料本身会影响传感器线性范围和灵敏度，必须重新标定。为了获得可靠的数据，对传感器的安装要求较严。 速度传感器输出与振动速度成正比，信号可以直接提供给分析系统。传感器安装简单，临时测量可以采用手扶方式或通过磁座与被测物体固定，长期监测可以通过螺钉与被测物体固定。速度传感器体积、质量偏大，低频特性较差，测量10Hz以下振动时，幅值和相位有误差，需要补偿。测量发电机和励磁机振动时，速度传感器可能会受到电磁干扰的影响。此时，速度传感器的输出信号会变得很不稳定，忽大忽小，没有规律。 加速度传感器输出与振动加速度成正比。体积小、质量轻是加速度传感器的突出特点，特别适用于细小和质量较轻部件的振动测试。加速度传感器结构紧凑，不易损坏。涡流、速度和加速度传感器在旋转机械振动测试中都得到了广泛应用。通常是用涡流传感器测量转轴振动，用速度或加速度传感器测量轴承座振动。另外，由位移、速度和加速度之间的关系可知，为了突出反映故障信号中高频分量或脉冲量的变化，可以选用加速度传感器，而为了突出反映故障信号中低频分且的变化，可以选用涡流传感器。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/dc5721053.html,/
自动测量及控制综合课程设计说明书 题目超声波测距仪 学院机械工程学院 班级 学生姓名 学号 指导老师 2015年1月18日
目录 1绪论 (3) 1.1课题设计及意义 (3) 1.2设计内容 (3) 2超声波测距设计原理及方案选择 (3) 2.1超声波测距原理 (3) 2.2设计方案 (4) 3硬件选择与设计 (5) 3.1单片机的选择 (6) 3.2超声波模块的选择 (6) 3.2.1 HC-SR04超声波模块时序图 (7) 3.2.2 HC-SR04模块的使用 (8) 3.3数码管的选择 (8) 3.4硬件电路的设计 (9) 4软件部分设计 (9) 5数据处理及误差分析 (11) 6设计体会与总结 (11) 附录 (13) 附录Ⅰ：超声波测距仪系统实物图................ 错误!未定义书签。 附录Ⅱ：程序代码 (13) 附录Ⅲ：参考文献 (15)
1绪论 1.1课题设计及意义 随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前水平说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为种新型的非常重要的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；降低潜艇噪声，改善潜艇声纳的工作环境。 无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。 1.2设计内容 超声波测距仪的设计,由单片机控制超声发射装置发射超声波，当超声波遇到障碍物时，发生反射，再由接受装置接受超声波，由单片机计算从发射到接受的时间并计算出障碍到超声波发射器的距离。 在理解超声波测距原理的基础上，设计出基于51单片机为核心的超声波测距仪。该超声波测距仪，要求测量距离≤6m，测量精度要求优于1%,显示方式为数码管显示，具有RS-232通信能力，具有较强的抗干扰能力。测量时与被测物体无直接接触，能够清晰、稳定地显示测量结果。 2超声波测距设计原理及方案选择 2.1超声波测距原理
电容式传感器——将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器。把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器。下面就让艾驰商城小编对电容式传感器的结构及工作原理来一一为大家做介绍吧。 若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εS/d，式中ε为极间介质的介电常数，S为两极板互相覆盖的有效面积，d为两电极之间的距离。d、s、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。 因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类，即变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介质型电容传感器。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。 典型的电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成。当薄膜受压力作用时，薄膜会发生一定的变形，因此，上下电极之间的距离发生一定的变化，从而使电容发生变化。但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系，因此，要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/dc5721053.html,/
震动传感器安装使用全解方案 原文：史新华 振动传感器(YT-JB3、YT-SHK)系统主要用于探测入侵者对企图穿过周界栅栏，切割和攀爬金属围栏网、破墙,而入等多种情况引起的防撬、防砸、防破坏振动，这些振动通过电子处理器单元进行监视和分析。通过比对振动特征信号，判断真正的入侵企图事件，通过模拟分析转变为报警信号。 前言： 随着通信ATM及基站、金库、保险柜、博物馆等不断增多和分布日趋广泛，防盗监控已成为移动通信基站的重要保障。近年来手机用户数量的持续增长，基站的数量、分布区域不断扩大，身处城乡结合部或偏远山区的移动基站因常年无人值守成为盗窃分子的光顾之地，基站的各种附属设备如蓄电池、铁塔角钢、空调外机、铜地线（排）、馈线等设备也成了盗贼的主要偷盗目标，如果基站的附属设备发生被盗，将使基站通信设备处于高危运行状态，既严重影响通信设备的正常运行，又给运行维护部门增加大量的额外开支 纵观历年来特别是近年来的被盗案件，基站偷盗呈现以下特点： 1、被盗物品基本作为废品处理，因此，多以金属为主，如铜、铅、铁等，具体集中在室外变压器、空调室外机、蓄电池、电力电缆(含地线)等。 2、被盗基站普遍发生在偏远山区或高速公路附近，这些地区路途偏远，工作人员难以短时间内赶到现场，或者在公路附近，作案后迅速撤离，难以抓到现行。 3、盗窃人员以本地居民为主，且了解基站情况的人员比例比较高，特别是一些曾经从事过基站内设备的安装、维护工作的各种协作单位的临时工作人员，利用基站钥匙进行复制等手段伺机进行偷盗。 4、偷盗手段越来越五花八门，从锯断室外电缆，翻墙，撬门、气体割烧门、墙体开洞、钻馈线窗、手法专业。 针对上述特点，采取传统的某一项或两项防盗措施，已难以起到效果，这些说明振动探测器在基站周界防护中起着比较重要的作用，采取震动探测器技防措施，才能起到有效的防盗作用。 根据设备安全性能的高低来配置产品，有人非法进入基站区域或者进行破坏时，震动探测器在探测到非法侵入信息后，通过主机拨号的形式，将警情在第一时间将信息传达给电信基站接警中心，基站人员在接到信息后及时处理警情或驱动电子监控系统来记录非法侵入者的影像，起到全方位的防护作用！ 二、振动探测器系统设计要求 基站的振动防盗报警系统要求达到如下的要求： 1、实用性： 振动探测器(YT-JB3、YT-SHK)系统方案设计无人值守自助设备特殊环境管理工作需要，如墙体防范、区域保护、门窗保护、ATM保护等。除具备以上功能外，还有视频录像、报警系统和监控系统的联动等实用功能。由于基站是无人职守，因此在报警系统设置的过程中考虑到现场报警、语音吓退，等多重防范，最大程度的赶走或恐吓侵入者，达到保护财产的作用。 2.可靠性： 在偏远的无人值守的特殊环境中，震动探测器系统必须保证较强的稳定性和可靠性，前端振动产品选用先进、成熟、可靠的产品，是已在类似工程中使用过许多的，证明能适应室外环境的硬件，并且在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。 4.经济性： 高集成在最大程度上减少了单一组合式的各种设备，减少了联动模块等外接设备，大大降低了系统集成的成本。在组建系统的过程中，由于集成性比较高，大大减少人力费用、节省了耗材、中间设备的费用更加经济性。
超声波测距资料 超声波测距模块连线: 我们将超声波测距模块用红色,绿色两根导线引出,红色线(超声波测距模块电源脚)接5208K实验仪+5V,绿色线(超声波测距模块接地脚)接5208K实验仪GND.打开5208K实验仪电源, 超声波测距模块初始化显示27.将超声波发射接收头对准障碍物，数码管将显示超声波测距模块与障碍物之间的距离。 超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。 超声波学习板采用AT89S51单片机晶振为12M，单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号，利用外中断监测超声波接收电路输出的返回信号，显示电路采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS244集成电路，位码用S8550三极管驱动。 超声波测距的算法原理: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则距离为340mx0.03S=10.2米。这就是超声波探头到反射物体之间的距离。
产品性能特点： 成品板上自带：超声波收发传感器、接收放大电路、四位LED数码显示、四位按键（四个按钮和蜂鸣器属于功能预留，程序中无定义），电源部分自带整流、滤波、稳压电路，允许交流7～15V或者直流9～16V输入，经过实际测试，测量范围可达27～250厘米，测量精度为1厘米。 下图是超声波测距学习板的元件布局图，
以下是部分汇编源程序 ;/////////////////////////////////////////////////////// ; USE BY :超声波测距器 ; IC :AT89C51 ; TEL : ; OSCCAL :XT (12M) ; display :共阳LED显示 ;/////////////////////////////////////////////////////// ;测距范围7CM-11M，堆栈在4FH以上，20H用于标志 ;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离; VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口 speak equ p1.1 ;******************************************** ;* 中断入口程序 * ;******************************************** ; ORG 0000H
振动测试方法简介 工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小，且位移、速度和加速度之间都可互相转换，所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。常用单位为：米/秒2 (m/s2)，或重力加速度(g)。 描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。绝大多数的工程振动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号，因此，对某一振动信号的测量，实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。 最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。压电式加速度传感器因为具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用方便，所以成为最常用的振动测量传感器。 工程振动测试方法 在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。 1、机械式测量方法 振动传感器将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。 2、光学式测量方法 将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。 3、电测方法 将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。2、测量线路。测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等）等。也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。 传感器的机械接收原理 振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要振动传感器原理是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。 1、相对式机械接收原理由于机械运动是物质运动的最简单的形式，因此人们最先想到的是用机械方法测量振动，从而制造出了机械式测振仪（如盖格尔测振仪等）。传感器的机械接收原理就是建立在此基础上的。相对式测振仪的工作接收原理是在测量时，把仪器
Ultrasonic Level Meter 超声波液位/物位计使用说明书— ASG40/ASI40/ASJ40/ASK40/ASD100/ASE100
目录 一、安装注意事项 (1) 二、产品简介 (2) 1、附件清单 (2) 2、组件名称 (3) 3、外形尺寸 (3) 4、安装方式与安装要求 (4) 5、接线方法 (7) 6、接线线序说明 (7) 7、串口接收数据格式 (8) 三、显示/菜单 (9) 四、菜单设置 (10) 1、菜单功能目录 (10) 2、菜单调整设置方法 (11) 五、注意事项/常见故障 (14) 2、常见故障检修 (15) 六、参数规格 (16) 请在使用前仔细阅读此手册 请妥善保留此手册，以便随时查阅
一、安装注意事项 请不要将其他超声波设备放在附近使用，以免设备互相干扰引起 设备的误动作。 请勿高空跌落或是强力冲击。 请不要擅自拆卸更改仪表由此带来后果自行承担 我们使用如下标志来确保安全，以免产品损坏或给您带来伤害。 图例 请按说明书的提示正确操作如超出说明书规定的 操作由此带来的后果自行承担 请按使用说明书的提示安装调试如超出说明书的 操作由此带来的后果自行承担 16 1
二、产品简介 AS40超声波液位计/物位计为非接触式测量仪表。超声波液位计/物位计是由一个完整的超声波传感器和控制电路组成。通过超声波传感器发射的超声波经液体表面反射，返回需要的时间用与计算，通过温度传感器对超声波传输过程中的温度影响进行修正，换算成液面距超声波传感器的距离，通过数码显示并输出4mA-20mADC 模拟信号、上下限报警信号和RS232数字串口信号，实现现场仪表远程读取。 * 本书记载下了正确的使用方法 * 本书所述产品规格外观如有更改，恕不另行通知 * 本书内容如有更改，恕不另行通知 1、附件清单 请检查包装盒内是否有如下组件，如有缺失或损坏，请向您的销售商询问。 请妥善保管附件。 ■ AS40 （主机） 1台 ■ 电缆 (10米) 1根 ■ 说明书 1本 六、参数规格 2 15
泵振动检测方法和测量仪器的选择 赵海燕毛靓华尚伟光王小文 （1．沈阳鼓风机集团石化泵有限公司2．沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司） 摘要：振动对机械设备具有重要意义，振动越来越引起人们的重视。振动检测在原理与结构上具有很大差别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。本文主要介绍了振动的检测标准及其测量方式，提出了振动传感器和测量仪表的选择方案。 关键词：振动检测传感器选择使用 随着科学技术的迅猛发展，机械工业化的程度也飞速提高，现代工业生产的机械设备正逐步走向复杂化、高速化、自动化。为了掌握设备运行状态、避免事故的发生，对生产中的关键机组实行在线监测和故障诊断，越来越引起人们的重视。 对于旋转机械，目前主要的分析信号来自振动信号。对于泵来讲，泵发生故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪声。其振动信号能实时地反映水泵故障信息。因此泵的振动检测方法和振动传感器的选择具有至关重要的意义。 一、振动检测执行标准介绍 目前，国际和国内关于机器振动测量和评定的标准共有两个系列。ISO7919(GB/T11348)系列“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”，测量与评价的是轴的振动位移。ISO/TC10816(GB/T6075)系列“在非旋转部件上测量与评价机器的机械振动”，测量与评定的是轴承座的振动烈度。这两个系列标准几乎涵盖了各类旋转和往复机器，作为评价产品动态性能的依据，也为机器设备的振动状态检测和诊断奠定了基础。 GB/T11348系列“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”提出了采用在旋转轴上直接测量的方法测量和评定机械振动的总则。确定轴振动的目的与下列问题有关： a）振动特性的变化 b）过大的动力负荷