兩個(gè)點(diǎn)(dian)來介(jie)紹VSE002型(xing)德國(guó)IFM振(zhen)動(dòng)(dong)傳感器(qi)的(de)接(jie)收(shou)原(yuan)理(li):
德國(guó)IFM振(zhen)動(dòng)(dong)傳感器(qi)在測(cè)(ce)試(shi)技術(shù)(shu)中(zhong)是關(guān)鍵(jian)部件之壹(yi),它(ta)的(de)作(zuo)用主(zhu)要(yao)是(shi)將(jiang)機(jī)械量(liang)接(jie)收(shou)下來,並(bing)轉(zhuǎn)(zhuan)換為(wei)與之成(cheng)比(bi)例的(de)電(dian)量(liang)。由(you)於(yu)它(ta)也(ye)是(shi)壹(yi)種(zhong)機(jī)電(dian)轉(zhuǎn)(zhuan)換裝置。所以(yi)我(wo)們有時(shí)(shi)也(ye)稱(cheng)它(ta)為(wei)換能器、拾(shi)振(zhen)器(qi)等。
德(de)國(guó)(guo)IFM振(zhen)動(dòng)(dong)傳感器(qi)並不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)將(jiang)原始要測(cè)(ce)的(de)機(jī)械量(liang)轉(zhuǎn)(zhuan)變(bian)為(wei)電(dian)量(liang),而(er)是將(jiang)原始要測(cè)(ce)的(de)機(jī)械量(liang)做(zuo)為(wei)德國(guó)IFM振(zhen)動(dòng)(dong)傳感器(qi)的(de)輸(shu)入量(liang),然(ran)後(hou)由(you)機(jī)械接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)加(jia)以(yi)接(jie)收(shou),形(xing)成(cheng)另(ling)壹(yi)個(gè)(ge)適合於(yu)變(bian)換的(de)機(jī)械量(liang),最後(hou)由(you)機(jī)電(dian)變(bian)換部分(fen)再將(jiang)變(bian)換為(wei)電(dian)量(liang)。因(yin)此(ci)壹(yi)個(gè)(ge)傳感器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)性能是由(you)機(jī)械接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)和(he)機(jī)電(dian)變(bian)換部分(fen)的(de)工(gong)作(zuo)性能來決(jue)定(ding)的(de)。
1、相對(duì)式(shi)機(jī)械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)
由(you)於(yu)機(jī)械運(yùn)(yun)動(dòng)是(shi)物(wu)質(zhì)(zhi)運(yùn)(yun)動(dòng)的(de)簡(jiǎn)(jian)單(dan)的(de)形式(shi),因此(ci)人們最先(xian)想到的(de)是用機(jī)械方(fang)法(fa)測(cè)(ce)量(liang)振(zhen)動(dòng)(dong),從(cong)而(er)制造出(chu)了(le)機(jī)械式(shi)測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)(如蓋(gai)格(ge)爾測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)等)。傳感器(qi)的(de)機(jī)械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)就是(shi)建立在此(ci)基礎(chǔ)(chu)上的(de)。相對(duì)式(shi)測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)的(de)工(gong)作(zuo)接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)是在測(cè)(ce)量(liang)時(shí)(shi),把(ba)儀(yi)器(qi)固(gu)定在不(bu)動(dòng)(dong)的(de)支架(jia)上(shang),使觸(chu)桿與被測(cè)(ce)物(wu)體(ti)的(de)振(zhen)動(dòng)(dong)方向(xiang)壹(yi)致(zhi),並借(jie)彈簧的(de)彈性力(li)與被測(cè)(ce)物(wu)體(ti)表面(mian)相接(jie)觸(chu),當(dāng)物(wu)體(ti)振(zhen)動(dòng)(dong)時(shí)(shi),觸(chu)桿就跟隨(sui)它(ta)壹(yi)起(qi)運(yùn)(yun)動(dòng),並(bing)推(tui)動(dòng)(dong)記錄(lu)筆桿(gan)在移(yi)動(dòng)的(de)紙帶(dai)上(shang)描(miao)繪(hui)出(chu)振(zhen)動(dòng)(dong)物(wu)體(ti)的(de)位移隨時(shí)(shi)間的(de)變(bian)化曲(qu)線,根(gen)據(jù)(ju)這個(gè)(ge)記錄(lu)曲(qu)線可以(yi)計(jì)(ji)算出位移的(de)大小(xiao)及頻(pin)率等(deng)參(can)數(shù)(shu)。
由(you)此(ci)可知,相對(duì)式(shi)機(jī)械接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)所測(cè)(ce)得(de)的(de)結(jié)果(guo)是(shi)被測(cè)(ce)物(wu)體(ti)相對(duì)於(yu)參(can)考(kao)體(ti)的(de)相對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong),只有當(dāng)參(can)考(kao)體(ti)絕(jue)對(duì)不(bu)動(dòng)時(shí)(shi),才(cai)能測(cè)(ce)得(de)被測(cè)(ce)物(wu)體(ti)的(de)絕對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong)。這樣(yang),就發(fā)(fa)生壹(yi)個(gè)(ge)問題(ti),當(dāng)(dang)需要(yao)測(cè)(ce)的(de)是絕(jue)對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong),但又找不到不動(dòng)的(de)參(can)考(kao)點(diǎn)(dian)時(shí)(shi),這(zhe)類(lei)儀器(qi)就無(wu)用武之地(di)。例如:在(zai)行駛(shi)的(de)內(nèi)(nei)燃機(jī)車上(shang)測(cè)(ce)試(shi)內(nèi)(nei)燃機(jī)車的(de)振(zhen)動(dòng)(dong),在地(di)震(zhen)時(shí)(shi)測(cè)(ce)量(liang)地(di)面及樓房(fang)的(de)振(zhen)動(dòng)(dong)……,都不(bu)存(cun)在(zai)壹(yi)個(gè)(ge)不動(dòng)(dong)的(de)參(can)考(kao)點(diǎn)(dian)。在這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下,我(wo)們必須用另(ling)壹(yi)種(zhong)測(cè)(ce)量(liang)方(fang)式(shi)的(de)測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)進(jìn)行測(cè)(ce)量(liang),即利用慣性式(shi)測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)。
2、慣性式(shi)機(jī)械接(jie)收(shou)原(yuan)理(li)
慣性式(shi)機(jī)械測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)測(cè)(ce)振(zhen)時(shí)(shi),是(shi)將(jiang)測(cè)(ce)振(zhen)儀(yi)直接(jie)固(gu)定在被測(cè)(ce)振(zhen)動(dòng)(dong)物(wu)體(ti)的(de)測(cè)(ce)點(diǎn)(dian)上,當(dāng)(dang)傳感器(qi)外殼(ke)隨(sui)被測(cè)(ce)振(zhen)動(dòng)(dong)物(wu)體(ti)運(yùn)(yun)動(dòng)時(shí)(shi),由(you)彈性支承的(de)慣性質(zhì)(zhi)量(liang)塊將(jiang)與外殼發(fā)(fa)生相對(duì)運(yùn)(yun)動(dòng),則(ze)裝(zhuang)在質(zhì)(zhi)量(liang)塊上的(de)記錄(lu)筆就可記錄(lu)下質(zhì)(zhi)量(liang)元(yuan)件與外殼(ke)的(de)相對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong)位移幅值(zhi),然後(hou)利用慣性質(zhì)(zhi)量(liang)塊與外(wai)殼的(de)相對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong)位移的(de)關(guān)系(xi)式(shi),即可求出被測(cè)(ce)物(wu)體(ti)的(de)絕對(duì)振(zhen)動(dòng)(dong)位移波(bo)形。
將(jiang)工(gong)程振(zhen)動(dòng)(dong)的(de)參(can)量(liang)轉(zhuǎn)(zhuan)換成(cheng)電(dian)信(xin)號(hào)(hao),經(jīng)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)放大後(hou)顯(xian)示和(he)記錄(lu)。電(dian)測(cè)(ce)法(fa)的(de)要點(diǎn)(dian)在於(yu)先(xian)將(jiang)機(jī)械振(zhen)動(dòng)(dong)量(liang)轉(zhuǎn)(zhuan)換為(wei)電(dian)量(liang)(電(dian)動(dòng)(dong)勢(shì)(shi)、電(dian)荷(he)、及其(qi)它(ta)電(dian)量(liang)),然(ran)後(hou)再對(duì)電(dian)量(liang)進(jìn)(jin)行測(cè)(ce)量(liang),從(cong)而(er)得到所要測(cè)(ce)量(liang)的(de)機(jī)械量(liang)。這(zhe)是目(mu)前應(yīng)(ying)用得廣(guang)泛(fan)的(de)測(cè)(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。
上述三種(zhong)測(cè)(ce)量(liang)方(fang)法(fa)的(de)物(wu)理性質(zhì)(zhi)雖(sui)然(ran)各不(bu)相同,但是,組成(cheng)的(de)測(cè)(ce)量(liang)系(xi)統(tǒng)(tong)基(ji)本(ben)相同,它(ta)們都包(bao)含(han)拾(shi)振(zhen)、測(cè)(ce)量(liang)放大線(xian)路(lu)和(he)顯(xian)示記錄(lu)三個(gè)環(huán)節(jié)。
1、拾(shi)振(zhen)環(huán)節(jié)。把(ba)被測(cè)(ce)的(de)機(jī)械振(zhen)動(dòng)(dong)量(liang)轉(zhuǎn)(zhuan)換為(wei)機(jī)械的(de)、光學(xué)(xue)的(de)或電(dian)的(de)信(xin)號(hào)(hao),完(wan)成(cheng)這項(xiàng)(xiang)轉(zhuǎn)(zhuan)換工(gong)作(zuo)的(de)器件(jian)叫(jiao)傳感器(qi)。
2、測(cè)(ce)量(liang)線(xian)路(lu)。測(cè)(ce)量(liang)線(xian)路(lu)的(de)種(zhong)類(lei)甚多,它(ta)們都是(shi)針(zhen)對(duì)各(ge)種(zhong)傳感器(qi)的(de)變(bian)換原理而設(shè)(she)計(jì)(ji)的(de)。比(bi)如,專配壓(ya)電(dian)式(shi)傳感器(qi)的(de)測(cè)(ce)量(liang)線(xian)路(lu)有電(dian)壓(ya)放大器(qi)、電(dian)荷(he)放大器(qi)等;此(ci)外,還(hai)有積分(fen)線路(lu)、微(wei)分(fen)線路(lu)、濾波(bo)線路(lu)、歸(gui)壹(yi)化裝置(zhi)等(deng)等。
3、信(xin)號(hào)(hao)分(fen)析及顯(xian)示、記錄(lu)環(huán)節(jié)。從(cong)測(cè)(ce)量(liang)線(xian)路(lu)輸(shu)出的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hào)(hao),可按(an)測(cè)(ce)量(liang)的(de)要求輸(shu)入給信(xin)號(hào)(hao)分(fen)析儀(yi)或輸(shu)送給顯(xian)示儀器(qi)(如電(dian)子(zi)電(dian)壓(ya)表、示波(bo)器、相位計(jì)等)、記錄(lu)設(shè)(she)備(如光(guang)線(xian)示波(bo)器、磁(ci)帶記錄(lu)儀(yi)、X—Y 記錄(lu)儀(yi)等)等(deng)。也(ye)可在必要時(shí)(shi)記錄(lu)在(zai)磁(ci)帶上(shang),然後(hou)再輸(shu)入到信(xin)號(hào)(hao)分(fen)析儀(yi)進(jìn)(jin)行各(ge)種(zhong)分(fen)析處(chu)理(li),從(cong)而(er)得到最終結(jié)果(guo)。
實(shí)(shi)物(wu)如下圖所示:
