传感器安装方式对振动测试的影响重点

振动测试技术方案采用加速度计作为振动传感器，对被测系统的三轴向加速度进行测量，描述系统的冲击振动特性。

一、指标分析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。

在一般通用振动测量时，用户主要关心的是加速度计传感器的技术指标，包括灵敏度、带宽、量程、分辨率、输出电气特性等。

（1）灵敏度传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一，灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。

不难理解，传感器的灵敏度应根据被测振动量（加速度值）大小而定，但由于加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。

选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计，最常用的振动测量压电式加速度计灵敏度，电压输出型（IEPE 型）为50~100 mV/g，电荷输出型为10 ~ 50 pC/g。

（2）带宽传感器的带宽是指传感器在规定的频率响应幅值误差内（±5%, ±10%, ±3dB）传感器所能测量的频率范围。

频率范围的高，低限分别称为高、低频截止频率。

截止频率与误差直接相关，所允许的误差范围大则其频率范围也就宽。

作为一般原则，传感器的高频响应取决于传感器的机械特性，而低频响应则由传感器和后继电路的综合电气参数所决定。

高频截止频率高的传感器必然是体积小，重量轻，反之用于低频测量的高灵敏度传感器相对来说则一定体积大和重量重。

（3）量程加速度传感器的测量量程是指传感器在一定的非线性误差范围内所能测量的最大测量值。

通用型压电加速度传感器的非线性误差大多为1%。

作为一般原则，灵敏度越高其测量范围越小，反之灵敏度越小则测量范围越大。

IEPE（电压）输出型压电加速度传感器的测量范围是由在线性误差范围内所允许的最大输出信号电压所决定，最大输出电压量值一般都为±5V。

振动加速度传感器的原理及选型安装方式振动加速度传感器主要是用于测量轴承的振动，个别情况下也会用于测量转轴振动，它主要是安装在各种旋转机械装置的轴承盖上。

它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体，能够直接与记录显示和采集仪器连接，简化了测试系统提高了测试的精度和可靠性，广泛应用于核爆炸、航空航天、铁路桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力等领域。

ULT2023V系列振动加速度传感器简介ULT2023V系列振动加速度传感器，是在传感器内部集成了微型集成电路放大器(mini IC)的压电振动加速度传感器，将传统的压电振动加速度传感器与电荷放大器集于一体，能直接与采集或记录仪器连接，简化了测试系统，提高了测试精度和可靠性，同时具有低阻抗输出、抗干扰、噪声小、性价比高、安装方便等显著优点。

ULT2023振动加速度传感器技术指标：灵敏度：25mV/g量程：200g频率范围：0.7-11000Hz（±10%)安装谐振点:33kHz分辨率：0.0008g抗冲击：2000g重量：13gm安装螺纹：M5mm线性：≤1%横向灵敏度：≤5%典型值：≤3%输出偏压：8-12VDC恒定电流：2-20mA，典型值：4mA输出阻抗：＜150Ω激励电压：18-30VDC典型值：24VDC温度范围：-40～+120℃放电时间常数：≥0.2秒壳绝缘电阻：＞Ω安装力矩：约20-30Kgf.cm(M5螺纹)几何尺寸：六方14mm、高度20或26.5mm振动加速度传感器原理多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。

所谓的压电效应就是"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应"。

一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。

由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。

中国石油大学（北京）远程教育学院《检测传感技术》期末复习题参考答案一、填空题（本题每一填空计2分，共计占总分的40%）1. 一个完整的测试系统由激励装置、传感器、信号调理、信号处理、显示记录等五个基本环节组成。

2. 在测试系统中，激励装置的功能是激发隐含的被测信息；传感器的功能是将被测信息转换成其他信息；信号调理环节的功能是将传感器获得的信息转换成更适合于进一步传输和处理的形式；信号处理环节的功能是对来自信号调理环节的信息进行各种处理和分析；显示记录环节的功能是显示或存储测试的结果。

3. 不失真测试即测试系统的输出要真实地反映其输入的变化。

为实现不失真测试，系统频率响应需要满足的条件是：幅频特性为常数；相频特性呈线性。

对系统瞬态响应的要求是：瞬态误差小；调整时间短。

4. 测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信号。

5. 测试信号的时域特征参数主要有均值、方差和均方值。

6. 信号的均值反映随机信号变化的中心趋势；信号的方差反映随机信号在均值附近的分布状况；信号的均方值反映随机信号的强度。

7. 任何周期信号均可分解为一系列频率比为有理数的简谐信号, 其频谱特性包括离散性、谐波性、收敛性。

8. 频率单一的正弦或余弦信号称为谐波信号。

一般周期信号由一系列频率比为有理数的谐波信号叠加而成。

9. 周期信号的频谱特性：离散性即各次谐波分量在频率轴上取离散值；谐波性即各次谐波分量的频率为基频的整倍数；收敛性即各次谐波分量随频率的增加而衰减。

10. 瞬态信号是在有限时间段存在，属于能量有限信号。

11. 瞬态信号的频谱为连续谱,其幅值频谱的量纲为单位频宽上的幅值，即幅值频谱密度函数。

12. 瞬态信号的时域描述与频域描述通过傅立叶变换来建立关联。

13. 不能用确定的数学公式表达的信号是随机信号。

14. 从时域上看，系统的输出是输入与该系统脉冲响应的卷积。

15. 测试系统的静特性主要包括线性度、灵敏度和回程误差。

振动测试原理振动测试是一种用来测量物体振动特性的技术手段，它可以帮助人们了解物体在振动状态下的各种参数，如振动频率、幅值、相位等。

振动测试广泛应用于工程领域、科学研究、产品质量控制等方面，具有重要的实用价值和意义。

振动测试的原理是基于物体振动产生的信号，通过传感器采集相应的振动信号，并对信号进行分析处理，从而获取物体振动的相关信息。

振动测试的关键在于信号的采集和分析，这其中涉及到传感器的选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面。

传感器的选择对于振动测试至关重要，不同类型的振动信号需要选择不同类型的传感器。

常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器，它们分别适用于不同频率范围的振动信号。

在进行振动测试时，需要根据具体的测试要求选择合适的传感器，以确保采集到准确的振动信号。

传感器的安装位置也对振动测试结果产生影响，合理的安装位置可以最大程度地保证信号的准确性。

通常情况下，传感器需要安装在物体振动的主要部位，以获取最具代表性的振动信号。

此外，传感器的安装方式和固定方式也需要特别注意，以避免在测试过程中产生误差。

采样频率是指在一定时间内采集振动信号的次数，它直接影响到信号的分辨率和准确性。

在进行振动测试时，需要根据被测试物体的振动频率范围选择合适的采样频率，以保证采集到足够的振动信息。

通常情况下，采样频率需要是振动信号频率的两倍以上，以满足奈奎斯特采样定理的要求。

数据处理是振动测试的最后一步，通过对采集到的振动信号进行分析处理，可以得到物体振动的各项参数。

常见的数据处理方法包括时域分析、频域分析、阶次分析等，它们可以帮助人们全面地了解物体的振动特性。

在进行数据处理时，需要根据具体的测试要求选择合适的分析方法，并结合实际情况进行综合分析，以得出准确的测试结果。

总的来说，振动测试原理涉及到传感器选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面，这些方面都对振动测试结果产生重要影响。

只有在这些方面都做到合理、准确，才能够得到准确可靠的振动测试结果，为工程领域、科学研究、产品质量控制等提供有力支持。

传感器与检测技术知识总结1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。

一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。

①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。

②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。

③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。

二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。

（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。

2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。

（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。

3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。

4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。

5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。

而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。

6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。

振动试验中加速度传感器的选择The Choice of Acceleration Sensor in the Vibration Testing环境适应性和可靠性2009.3国家电子计算机质量监督检验中心符瑜慧李雪松杨红左进凯 FU Yu-hui LI Xue-song YANG Hong ZUO Jin-kai摘要：参与振动试验中振动量值的获得，最直接也是主要的单元之一是加速度传感器。

本文将重点对压电式加速度传感器的工作原理及影响其选型的主要因素进行探讨。

关键词：传感器；选择Abstract: Getting the vibration force in the vibration testing, there is a unit-sensor which is directness and importance. This paper will talk about that the voltage acceleration sensor function and the important factor which must think about in choosing the sensor type.Key Words:sensor ; choice.1 引言振动试验中，我们对控制点、监测点等的振动量值都是通过加速度传感器采样得到的，该数值的正确性、可信性，直接影响到对试验的结果的判定。

如果控制点所得到的数值不真实，就会影响到我们对试验样品的振动应力施加，可能是欠应力或过应力，欠应力会导致不能真实反应样品的质量信息，达不到预期考察样品“抗振”的试验目的，过应力可能会使样品损害，或据此以样品进行改进设计，增加企业成本；如果监测点所得到的数值不真实，监测的作用就推动了应有的作用，达不到监测振动台面和样口某薄弱环节的作用，甚至会带来不必要的错误改进。

因此，影响振动试验中振动量值的正确获得，除了与传感器的安装位置、样品的安装等外，还跟传感器的技术指标有关，它是得到振动量值的最直接也是最重要的单元之一。

第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展，传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。

传感器作为一种将非电学量转换为电学量的装置，对于信息采集、处理和控制具有至关重要的作用。

本实验旨在通过一系列传感器实验，加深对传感器基本原理、工作原理和应用领域的理解。

二、实验目的1. 了解传感器的定义、分类和基本原理。

2. 掌握常见传感器的结构、工作原理和特性参数。

3. 熟悉传感器在信息采集、处理和控制中的应用。

4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。

三、实验内容本次实验共分为以下几个部分：1. 压电式传感器实验- 实验目的：了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。

- 实验原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。

工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。

- 实验步骤：1. 将压电传感器装在振动台面上。

2. 将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。

3. 将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。

将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。

将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。

4. 合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。

5. 改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。

2. 电涡流传感器位移特性实验- 实验目的：了解电涡流传感器测位移的原理和方法。

- 实验原理：电涡流传感器利用电磁感应原理，当传感器靠近被测物体时，在物体表面产生涡流，通过检测涡流的变化来测量物体的位移。

- 实验步骤：1. 将电涡流传感器安装在实验平台上。

2. 调整传感器与被测物体的距离，观察示波器波形变化。

3. 改变被测物体的位移，观察示波器波形变化。

3. 光纤式传感器测量振动实验- 实验目的：了解光纤传感器动态位移性能。