在高度發(fā)(fa)展(zhan)的(de)現(xiàn)(xian)代(dai)工業(yè)(ye)中，現(xiàn)(xian)代(dai)測試技(ji)術(shù)(shu)向數(shù)(shu)字化(hua)、信息(xi)化(hua)方向發(fā)(fa)展(zhan)已(yi)成必(bi)然發(fā)(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，而測試系(xi)統(tǒng)的(de)前端(duan)是傳感器(qi)，它是整個(ge)測試(shi)系(xi)統(tǒng)的(de)靈(ling)魂(hun)，被(bei)世界(jie)各國(guo)列(lie)為(wei)技(ji)術(shù)(shu)，特(te)別(bie)是近幾(ji)年(nian)快速(su)發(fā)(fa)展(zhan)的(de)IC技(ji)術(shù)(shu)和(he)計(ji)算(suan)機技(ji)術(shù)(shu)，為(wei)傳感器(qi)的發(fā)(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)與(yu)可(ke)靠的科(ke)學技(ji)術(shù)(shu)基(ji)礎(chǔ)。使傳感器(qi)的發(fā)(fa)展(zhan)日(ri)新(xin)月(yue)益，且(qie)數(shù)(shu)字化(hua)、多功能與(yu)智(zhi)能化是現(xiàn)(xian)代(dai)傳感器(qi)發(fā)(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要特(te)征。
美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)在測試技(ji)術(shù)(shu)中是關(guān)鍵部(bu)件(jian)之(zhi)壹，它的(de)作用主(zhu)要(yao)是將(jiang)機械量(liang)接(jie)收(shou)下(xia)來(lai)，並轉(zhuǎn)(zhuan)換(huan)為(wei)與(yu)之(zhi)成比(bi)例的電(dian)量。由(you)於(yu)它也(ye)是壹種機電(dian)轉(zhuǎn)換(huan)裝置(zhi)。所(suo)以我們有時也稱(cheng)它為(wei)換(huan)能器(qi)、拾振(zhen)器(qi)等。
美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)並不(bu)是直接(jie)將(jiang)原(yuan)始要測(ce)的(de)機械量(liang)轉(zhuǎn)(zhuan)變(bian)為(wei)電量(liang)，而是將(jiang)原(yuan)始要測(ce)的(de)機械量(liang)做(zuo)為(wei)振動傳感器(qi)的輸(shu)入(ru)量，然後(hou)由(you)機械接(jie)收(shou)部(bu)分加以接(jie)收(shou)，形(xing)成另(ling)壹個適(shi)合於(yu)變換(huan)的機械量(liang)，後(hou)由(you)機電(dian)變換(huan)部(bu)分再將(jiang)變(bian)換(huan)為(wei)電量(liang)。因(yin)此(ci)壹個傳感器(qi)的工(gong)作性能是由機械接(jie)收(shou)部(bu)分和機電(dian)變換(huan)部(bu)分的工(gong)作性能來(lai)決(jue)定(ding)的。
1、相對式(shi)機械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)
由(you)於(yu)機械運(yun)動是物質(zhì)(zhi)運動的簡(jian)單的形(xing)式(shi)，因此(ci)人(ren)們先想(xiang)到的(de)是用機械方法(fa)測量(liang)振動，從(cong)而制造出了機械式(shi)測振(zhen)儀（如蓋(gai)格(ge)爾測(ce)振儀等）。美(mei)國METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)的機械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)就(jiu)是建立(li)在此(ci)基(ji)礎(chǔ)上的。相對(dui)式(shi)測振(zhen)儀的工(gong)作接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)是在測量時，把儀器(qi)固(gu)定(ding)在不(bu)動的支架(jia)上，使觸桿(gan)與(yu)被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)的(de)振(zhen)動方向壹致(zhi)，並借(jie)彈簧(huang)的彈性力(li)與(yu)被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)表(biao)面(mian)相(xiang)接(jie)觸(chu)，當物(wu)體(ti)振(zhen)動時，觸桿(gan)就(jiu)跟(gen)隨(sui)它壹起運(yun)動，並推(tui)動記(ji)錄筆桿(gan)在移動的紙(zhi)帶(dai)上描繪(hui)出振(zhen)動物體(ti)的(de)位(wei)移(yi)隨時間的(de)變化曲線(xian)，根(gen)據(jù)這個(ge)記(ji)錄曲線(xian)可以計算(suan)出(chu)位(wei)移(yi)的大小及頻率(lv)等參(can)數(shù)(shu)。
由此(ci)可(ke)知，相對(dui)式(shi)機械接(jie)收(shou)部(bu)分所(suo)測得(de)的(de)結(jié)(jie)果(guo)是被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)相(xiang)對(dui)於(yu)參(can)考(kao)體的相對(dui)振(zhen)動，只有(you)當(dang)參(can)考(kao)體不(bu)動時，才能測(ce)得(de)被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)的(de)振(zhen)動。這樣(yang)，就(jiu)發(fā)(fa)生(sheng)壹個問(wen)題，當需要測(ce)的(de)是振動，但(dan)又(you)找(zhao)不(bu)到不(bu)動的參(can)考(kao)點時，這類(lei)儀器(qi)就無(wu)用(yong)武(wu)之(zhi)地(di)。例如：在行(xing)駛(shi)的內(nèi)(nei)燃(ran)機車(che)上測試(shi)內(nèi)(nei)燃機車(che)的振動，在地(di)震(zhen)時測量(liang)地(di)面(mian)及樓房(fang)的(de)振(zhen)動……，都不(bu)存在壹個不(bu)動的參(can)考(kao)點。在這種情(qing)況下(xia)，我們(men)必(bi)須(xu)用另(ling)壹種測量(liang)方式(shi)的測(ce)振儀進行(xing)測(ce)量，即利(li)用慣性式(shi)測振(zhen)儀。
2、慣性式(shi)機械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)
慣性式(shi)機械測(ce)振(zhen)儀測振(zhen)時，是將(jiang)測(ce)振儀直接(jie)固(gu)定(ding)在被(bei)測(ce)振(zhen)動物體(ti)的(de)測點(dian)上，當美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)外殼(ke)隨被(bei)測(ce)振(zhen)動物體(ti)運(yun)動時，由彈性支承(cheng)的慣性質(zhì)量(liang)塊將(jiang)與(yu)外殼(ke)發(fā)(fa)生(sheng)相對運動，則(ze)裝在質(zhì)量塊(kuai)上(shang)的(de)記(ji)錄筆就(jiu)可(ke)記(ji)錄下(xia)質(zhì)量(liang)元(yuan)件(jian)與(yu)外殼(ke)的相(xiang)對(dui)振動位(wei)移(yi)幅(fu)值(zhi)，然後(hou)利(li)用(yong)慣性質(zhì)量(liang)塊與(yu)外殼(ke)的相(xiang)對(dui)振動位(wei)移(yi)的關(guān)(guan)系(xi)式(shi)，即可(ke)求出被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)的(de)振(zhen)動位(wei)移(yi)波(bo)形(xing)。
1.引入(ru)新技(ji)術(shù)(shu)發(fā)(fa)展(zhan)新(xin)功(gong)能(neng)
隨著(zhe)人(ren)們對自(zi)然認(ren)識的深(shen)化，會不(bu)斷發(fā)(fa)現(xiàn)(xian)壹些(xie)新(xin)的物理(li)效(xiao)應(yīng)(ying)、化(hua)學效(xiao)應(yīng)(ying)、生(sheng)物效(xiao)應(yīng)(ying)等(deng)。利用這些(xie)新(xin)的效(xiao)應(yīng)(ying)可(ke)開(kai)發(fā)(fa)出(chu)相應(yīng)(ying)的(de)新型(xing)傳感器(qi)，從(cong)而為(wei)提高(gao)傳感器(qi)性能和(he)拓展(zhan)美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)的應(yīng)(ying)用(yong)範圍(wei)提(ti)供(gong)新(xin)的可能。圖爾克市場(chang)技(ji)術(shù)(shu)部(bu)產(chǎn)(chan)品(pin)兼(jian)主(zhu)管(guan)楊(yang)德友(you)向記(ji)者表(biao)示，“目前傳感器(qi)界(jie)的大特(te)點就(jiu)是不(bu)斷引入(ru)新技(ji)術(shù)(shu)發(fā)(fa)展(zhan)新(xin)功(gong)能(neng)。”如檢測金(jin)屬(shu)產(chǎn)(chan)品(pin)位(wei)置(zhi)的電(dian)感式(shi)接(jie)近(jin)開(kai)關(guān)，它利(li)用(yong)金(jin)屬(shu)物體接(jie)近(jin)能產(chǎn)(chan)生電(dian)磁場(chang)的(de)振蕩感應(yīng)(ying)頭時在被(bei)測(ce)金(jin)屬(shu)上形(xing)成的(de)渦流效(xiao)應(yīng)(ying)來(lai)檢測(ce)金(jin)屬(shu)產(chǎn)(chan)品(pin)的位(wei)置(zhi)。由於(yu)不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)渦流效(xiao)應(yīng)(ying)的(de)效(xiao)果(guo)不(bu)同(tong)，因此(ci)不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)的檢測距(ju)離(li)是不(bu)壹樣(yang)的(de)，尤其(qi)是面(mian)對(dui)各類(lei)合金(jin)時，普通(tong)的電(dian)感式(shi)接(jie)近(jin)開(kai)關(guān)就顯得力(li)不(bu)從(cong)心，這(zhe)就要(yao)求生產(chǎn)(chan)廠(chang)商(shang)在提高產(chǎn)(chan)品(pin)功能(neng)上下(xia)功夫(fu)。由於(yu)電感式(shi)接(jie)近(jin)開(kai)關(guān)其內(nèi)部(bu)結(jié)(jie)構(gòu)(gou)是在鐵氧體(ti)磁芯(xin)上(shang)繞(rao)制線(xian)圈(quan)作為(wei)電感線(xian)圈(quan)，而鐵氧體(ti)磁芯(xin)自(zi)身的限(xian)制使得電感式(shi)傳感器(qi)不(bu)可能(neng)在已有的(de)設(shè)計理(li)念下(xia)發(fā)(fa)展(zhan)，那麼只(zhi)能(neng)在技(ji)術(shù)(shu)上(shang)開(kai)發(fā)(fa)出(chu)可以替代(dai)鐵氧體(ti)線(xian)圈(quan)的產(chǎn)(chan)品(pin)來(lai)提高(gao)產(chǎn)(chan)品(pin)的性能。電(dian)感式(shi)接(jie)近(jin)開(kai)關(guān)就摒(bing)棄(qi)了鐵氧(yang)體(ti)磁芯(xin)，從(cong)而去掉了(le)磁芯(xin)的(de)限制。這樣(yang)在檢測不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)時可以通(tong)過電(dian)路(lu)調(diào)(tiao)節(jié)(jie)提(ti)高產(chǎn)(chan)品(pin)的檢(jian)測距(ju)離(li)，並且(qie)全(quan)金(jin)屬(shu)檢測距(ju)離(li)無(wu)衰(shuai)減，抗幹(gan)擾能力(li)也(ye)有(you)所(suo)提升(sheng)。
2. 利(li)用新(xin)材料發(fā)(fa)展(zhan)新(xin)產(chǎn)(chan)品(pin)
美國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)材料是傳感器(qi)技(ji)術(shù)(shu)的(de)重(zhong)要基(ji)礎(chǔ)，隨著(zhe)材(cai)料科(ke)學的進步(bu)，人(ren)們可制造出各種新型(xing)傳感器(qi)。例如用(yong)高分子聚(ju)合物(wu)薄膜(mo)制成溫(wen)度傳感器(qi)，光(guang)導(dao)纖(xian)維能(neng)制成壓(ya)力(li)、流量(liang)、溫(wen)度、位(wei)移(yi)等多(duo)種傳感器(qi)，用陶瓷制成壓(ya)力(li)傳感器(qi)。高分子聚(ju)合物(wu)能隨周圍(wei)環(huán)(huan)境(jing)的(de)相對濕(shi)度(du)大小成比(bi)例地(di)吸附和(he)釋(shi)放水分子。將(jiang)高(gao)分子電(dian)介質(zhì)做(zuo)成電(dian)容器(qi)，測定(ding)電(dian)容容量的變化(hua)，即(ji)可(ke)得出(chu)相對(dui)濕(shi)度(du)。利用這(zhe)個原(yuan)理(li)制成的(de)等(deng)離子聚合法(fa)聚苯乙烯薄(bo)膜(mo)溫(wen)度傳感器(qi)，具(ju)有(you)測(ce)濕(shi)範(fan)圍(wei)寬(kuan)、溫(wen)度範(fan)圍(wei)寬(kuan)、響(xiang)應(yīng)(ying)速(su)度快(kuai)、尺(chi)寸小(xiao)、可(ke)用(yong)於小(xiao)空(kong)間測濕(shi)、溫(wen)度系(xi)數(shù)(shu)小等(deng)特(te)點。陶瓷電容式(shi)壓力(li)傳感器(qi)是壹種無中介液的(de)幹(gan)式(shi)壓力(li)傳感器(qi)。采(cai)用優(yōu)良(liang)的陶瓷技(ji)術(shù)(shu)，厚(hou)膜(mo)電子(zi)技(ji)術(shù)(shu)，其(qi)技(ji)術(shù)(shu)性能穩(wěn)定(ding)，年(nian)漂(piao)移量(liang)的(de)滿(man)量(liang)程誤差(cha)不(bu)超過0.1%，溫(wen)漂小(xiao)，抗過載(zai)更(geng)可達(da)量程(cheng)的數(shù)(shu)百倍。
光(guang)導(dao)纖(xian)維的(de)應(yīng)(ying)用(yong)是傳感材料的(de)重(zhong)大突破(po)，光(guang)纖(xian)傳感器(qi)與(yu)傳統(tǒng)(tong)傳感器(qi)相比(bi)有(you)許多特(te)點：靈(ling)敏(min)度(du)高、結(jié)(jie)構(gòu)(gou)簡(jian)單、體積小、耐腐蝕(shi)、電絕緣性好(hao)、光(guang)路(lu)可(ke)彎(wan)曲、便於實現(xiàn)(xian)遙(yao)測(ce)等(deng)。而光(guang)纖(xian)傳感器(qi)與(yu)集(ji)成光(guang)路(lu)技(ji)術(shù)(shu)的(de)結(jié)(jie)合，加(jia)速(su)了光(guang)纖(xian)傳感器(qi)技(ji)術(shù)(shu)的(de)發(fā)(fa)展(zhan)。將(jiang)集(ji)成光(guang)路(lu)器(qi)件(jian)代(dai)替原有(you)光(guang)學元件(jian)和(he)無(wu)源光(guang)器(qi)件(jian)，光(guang)纖(xian)傳感器(qi)又具(ju)有(you)了(le)高(gao)帶(dai)寬、低(di)信號(hao)處(chu)理(li)電(dian)壓(ya)、可(ke)靠(kao)性高、成本(ben)低(di)等特(te)點。
美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)的機電(dian)變換(huan)：
壹般來(lai)說，振(zhen)動傳感器(qi)在機械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)方面(mian)，只(zhi)有相(xiang)對(dui)式(shi)、慣性式(shi)兩種，但(dan)在機電(dian)變換(huan)方面(mian)，由(you)於變(bian)換(huan)方法(fa)和性質(zhì)不(bu)同(tong)，其種類繁多(duo)，應(yīng)(ying)用(yong)範圍(wei)也(ye)極(ji)其(qi)廣泛(fan)。
在現(xiàn)(xian)代(dai)振動測量(liang)中所(suo)用的(de)傳感器(qi)，已不(bu)是傳統(tǒng)(tong)概念上(shang)獨立(li)的機械測(ce)量(liang)裝置(zhi)，它僅(jin)是整個(ge)測量(liang)系(xi)統(tǒng)中的壹個環(huán)(huan)節(jié)(jie)，且(qie)與(yu)後(hou)續(xù)(xu)的(de)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)緊(jin)密(mi)相關(guān)(guan)。
由(you)於(yu)美國METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)內(nèi)部(bu)機電(dian)變換(huan)原理(li)的(de)不(bu)同(tong)，輸出(chu)的(de)電(dian)量也各不(bu)相同(tong)。有的(de)是將(jiang)機械量(liang)的(de)變(bian)化(hua)變換(huan)為(wei)電動勢、電(dian)荷(he)的變(bian)化，有的是將(jiang)機械振(zhen)動量的(de)變(bian)化變(bian)換(huan)為(wei)電阻(zu)、電(dian)感等電(dian)參(can)量(liang)的變化。壹般說(shuo)來(lai)，這些(xie)電(dian)量並不(bu)能直(zhi)接(jie)被(bei)後(hou)續(xù)(xu)的(de)顯示、記(ji)錄、分析儀器(qi)所(suo)接(jie)受(shou)。因(yin)此(ci)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)機電(dian)變換(huan)原理(li)的(de)傳感器(qi)，必須(xu)附以專配的測量(liang)線(xian)路(lu)。測(ce)量(liang)線(xian)路(lu)的(de)作用是將(jiang)傳感器(qi)的輸(shu)出(chu)電(dian)量後(hou)變(bian)為(wei)後(hou)續(xù)(xu)顯示、分析儀器(qi)所(suo)能接(jie)受(shou)的(de)壹般電(dian)壓信號(hao)。因(yin)此(ci)，美(mei)國(guo)METRIX邁(mai)確(que)振(zhen)動傳感器(qi)按其(qi)功(gong)能(neng)可有以下(xia)幾(ji)種分類方法(fa)：
按機械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)分：相對(dui)式(shi)、慣性式(shi)；
按機電(dian)變換(huan)原理(li)分：電動式(shi)、壓電(dian)式(shi)、電渦流式(shi)、電感式(shi)、電容式(shi)、電阻(zu)式(shi)、光(guang)電(dian)式(shi)；
按所(suo)測機械量(liang)分：位(wei)移(yi)傳感器(qi)、速(su)度傳感器(qi)、加速(su)度傳感器(qi)、力(li)傳感器(qi)、應(yīng)(ying)變(bian)傳感器(qi)、扭振(zhen)傳感器(qi)、扭矩(ju)傳感器(qi)。
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