振動(dòng)的表述包括：振動(dòng)位移，振動(dòng)速度，振動(dòng)加速度。因此，振動(dòng)傳感器有振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度傳感器。振動(dòng)位移傳感器是振動(dòng)位移變化與輸出電壓的變化關(guān)系，振動(dòng)速度傳感器根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生電壓的變化，振動(dòng)加速度傳感器根據(jù)形變與電荷的關(guān)系。通過(guò)硬件或軟件振動(dòng)速度傳感器積分可以得到位移，加速度傳感器通過(guò)一次積分可以得到振動(dòng)速度，二次積分可以得到振動(dòng)位移。因?yàn)樾枰獪y(cè)量加速度，所以必須有振動(dòng)加速度傳感器。位移的測(cè)量：如果是非接觸測(cè)量間隙的變化，必須用振動(dòng)位移傳感器；如果是接觸測(cè)量，可以用加速度傳感器通過(guò)兩次積分得到，也可以采用速度傳感器一次積分得到，具體使用何種方式，取決于測(cè)量對(duì)象。一般情況，如果包括齒輪或滾動(dòng)軸承，使用加速度傳感器，否則用速度傳感器。

一、振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度

振動(dòng)位移具體地反映了振動(dòng)幅度的大小，振動(dòng)速度反映了能量的大小，振動(dòng)加速度反映了沖擊力的大小。也可以認(rèn)為，在低頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與位移成正比；在中頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與速度成正比；在高頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與加速度成正比。振動(dòng)位移具體地反映了振動(dòng)幅度的大小，振動(dòng)速度反映了能量的大小，振動(dòng)加速度反映了沖擊力的大小。據(jù)此，在工廠的實(shí)際應(yīng)用中，通常情況下，大機(jī)組轉(zhuǎn)子的振動(dòng)用振動(dòng)位移的峰值(μm)表示，用裝在軸承上的非接觸式電渦流位移傳感器來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)子軸頸的振動(dòng)；大機(jī)組軸承箱及缸體、中小型機(jī)泵的振動(dòng)用振動(dòng)速度的有效值[mm/s]表示，用裝在機(jī)器殼體上的磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來(lái)測(cè)量；齒輪的振動(dòng)用振動(dòng)加速度的單峰值(g)表示，用加速度傳感器來(lái)測(cè)量。電渦流式振動(dòng)傳感器是渦流效應(yīng)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(cè)對(duì)象之間間隔上的變化來(lái)衡量物體振動(dòng)參數(shù)的。電渦流式振動(dòng)傳感器主要用于振動(dòng)位移的測(cè)量，電感式振動(dòng)傳感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)傳感器。電感式振動(dòng)傳感器設(shè)置有磁鐵和導(dǎo)磁體，對(duì)物體進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，能將機(jī)械振動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)化為電參量信號(hào)。電感式振動(dòng)傳感器能應(yīng)用于振動(dòng)速度、加速度等參數(shù)的測(cè)量。壓電式振動(dòng)傳感器是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)來(lái)完成振動(dòng)測(cè)量的，當(dāng)被測(cè)物體的振動(dòng)對(duì)壓電式振動(dòng)傳感器形成壓力后，壓電晶體元件就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，電荷數(shù)可換算為振動(dòng)參數(shù)。壓電式振動(dòng)傳感器還可以分為壓電式加速度傳感器、壓電式力傳感器和阻抗頭。

二、壓電加速度傳感器動(dòng)態(tài)范圍與選擇

在被測(cè)加速度很小或很大時(shí),必須考慮加速度傳感器的動(dòng)態(tài)范圍。從理論上講,壓電加速度傳感器的輸出線性范圍的下限可以到零,但實(shí)際上動(dòng)態(tài)范圍的下限取決于連接電纜和測(cè)量電路的電噪聲。因此測(cè)量小加速度時(shí)不宜選用動(dòng)態(tài)范圍太大的傳感器。加速度傳感器動(dòng)態(tài)在被測(cè)加速度很小或很大時(shí),必須考慮加速度傳感器的動(dòng)態(tài)范圍。除以上主要特性參數(shù)外,在選擇加速度傳感器時(shí)還需要考慮使用環(huán)境。其中最重要的是溫度環(huán)境。一般通用壓電加速度傳感器的使用溫度上限在200℃左右。溫度再高，由于壓電陶瓷的極性減弱，會(huì)導(dǎo)致靈敏度永久性下降。此外在選擇加速度傳感器時(shí)，有時(shí)還需考慮基座應(yīng)變、磁場(chǎng)噪聲等環(huán)境因素的影響。為了得到精確可靠的振動(dòng)測(cè)量結(jié)果，必須保證傳感器的正確安裝。以壓電式加速度傳感器為例，安裝時(shí)必須使其靈敏度主軸與測(cè)量方向一致。此外應(yīng)使傳感器與被測(cè)量體之間有剛性傳遞,以保證傳感器正確感受被測(cè)量體的振動(dòng)。

三、振動(dòng)傳感器的類(lèi)型與選擇

風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、壓縮機(jī)、水泵、電機(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械中因機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題而引起的事故日益突出。因此振動(dòng)測(cè)量已經(jīng)成為旋轉(zhuǎn)機(jī)械不可缺少的重要環(huán)節(jié)。合理地選擇振動(dòng)傳感器，不但可以獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。振動(dòng)傳感器按工作原理分有磁電型、電渦流型、壓電型、電容型、電感型等五種。電容型、電感型因受周?chē)橘|(zhì)影響較大，目前已很少采用。磁電式振動(dòng)傳感器安裝簡(jiǎn)單，可適用于絕大多數(shù)機(jī)器的環(huán)境條件。振動(dòng)信號(hào)不需要經(jīng)任何處理可以傳送到需要的地方。電式振動(dòng)傳感器存在活動(dòng)部件易損壞，低頻響應(yīng)不好。一般速度傳感器在10Hz以下將產(chǎn)生較大的振幅和相位誤差。電渦流傳感器輸出信號(hào)與振動(dòng)位移成正比，對(duì)于采用振幅描述振動(dòng)狀態(tài)的大多數(shù)機(jī)器來(lái)說(shuō)，它可以獲得較高的輸出信號(hào)?？梢灾苯訙y(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)，而且能作靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量，適用于絕大多數(shù)機(jī)器的環(huán)境條件。.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)來(lái)說(shuō)，具有合適的頻響范圍，標(biāo)定較容易除測(cè)量振動(dòng)和部件靜態(tài)位置外，還可測(cè)量軸中心的位置，起動(dòng)過(guò)程中軸中心的移動(dòng)軌跡，軸承中心的變化等。此外，還可以作為轉(zhuǎn)速測(cè)量和振動(dòng)相位測(cè)量的鍵相信號(hào)。。電渦流傳感器需外加電源，安裝比較麻煩，要求十分嚴(yán)格，而且必須配前置器。當(dāng)測(cè)量振動(dòng)物體材料不同時(shí)，影響傳感器線性范圍和靈敏度，需要重新標(biāo)定。壓電式振動(dòng)傳感器具有體積小，重量輕?？梢赃m用于某些受附加在質(zhì)量影響較大的振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。同時(shí)具有比磁電式速度傳感器響應(yīng)頻率范圍寬、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件不易損壞。壓電式振動(dòng)傳感器的安裝方法和導(dǎo)線敷設(shè)方式，對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，其工作頻率范圍顯得太高，標(biāo)定困難。本文由澤天傳感整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。