拾振器与摆系统

现在我们的身边大量地使用着各种各样的传感器传感器在工业检测和自动控制系统中的应用超声波检测电容指纹识别电视机的遥控器中就是使用着光学传感器。肉眼看不见传感器与家用电器这种麦克风是一种将声音信号转换为电信号的传感器。唱卡拉OK时使用的麦克风，也是一种传感器。透光率传感器温湿度传感器温度传感器感应水龙头电子门汽车与传感器汽车气囊的保护作用使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气。辅助泊车传感器双声纳间隙检测声纳后声纳电源指示转向指示间隙警告ECU间隙检测声纳集成开关面板[多功能信息显示][多功能显示]侦测栅主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物定位、地理信息汽车行驶速度测量传感器原理：非电量电测系统转换电路物理信息化学信息生物信息电信号光信号敏感元件传感器传感器（Transducer/Sensor）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。定义包含的意思：①传感器是测量装置，能完成检测任务；②它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。③它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物理量；④输出与输入之间有确定的对应关系，且能达到一定的精度。

输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。

敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

转换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。

基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出的电路参数转换、调理成一定形式的电量输出。

敏感元件基本转换电路转换元件被测量中间量输出电量

非电学量→传感器→电学量

角度位移速度压力温度湿度声强光照磁场传感器电压电流电阻电容振动测量传感器

（拾振器）1、振动传感器的分类振动传感器也称拾振器，按不同的分类方式可分为多种类型：测量性质：惯性式（绝对式）、相对式测量的物理量：加速度、速度、位移原理：电动式、电容式、伺服式、电阻式、电涡流式、压电式、磁敏式、光纤式……2、电位器式位移计用途：相对位移计（拉线位移计）原理：精密电位器（单圈或多圈）、弹簧（提供回复力）、卷线盘（直径不同测量位移不同）

3、压电式振动传感器测量原理：正压电效应正压电效应(机械能转换成电能)：晶体（压电材料）沿着一定方向受到外力作用时产生极化现象，并在其表面上产生电荷；外力去掉后又恢复到不带电状态。且作用力方向与电荷的极性相关，产生的电荷量与外力成正比直接测量参量：加速度优点：体积小、重量轻、通频带宽、性能稳定应用：体积小、高频反应好的压电加速度计具有广泛的用途，成为使用最为广泛的一种振动传感器分类：压缩型、剪切型、弯曲型基座压缩型压电式加速度计结构简单，装配方便，目前较为常见的一种结构形式惯性力—加速度积分电路—速度、位移环形剪切型加速度计空心圆柱形、粘套连接。切变压电效应：压电元件轴向极化，内外圆柱面产生电荷。原理：传感器感受向上的运动，金属质量环向上运动，压电元件受剪切应力作用，在其内外表面上产生电荷；反之亦反。优点：灵敏度高且横向灵敏度小，且能减小基座应变的影响。悬臂梁弯曲型压电式加速度计压电元件同时作为惯性质量原理：传感器受到机械振动，压电元件(悬臂梁)在自身惯性力的作用下弯曲变形，输出正比于振动加速度的电信号优点：固有频率低、灵敏度高、适用于低频测量缺点：体积大、机械强度较差灵敏度：100mV/g量程：50g频率范围：0.5-8000Hz（±10%)分辨率：0.0002g线性：≤1%横向灵敏度：≤5%典型值：≤3%温度范围：-40~+120℃用途：模态试验LC0101压电式加速度传感器1LC0106

灵敏度：1000mV/g量程：5g频率范围：0.04-1500Hz（±10%)分辨率：0.00002g重量：200gm安装螺纹：M5mm线性：≤1%横向灵敏度：≤5%典型值：≤3%温度范围：-40～+120℃用途：超低频、小g测量压电式加速度传感器24、压阻式加速度计压阻效应：固体受到作用力后，电阻率就要发生变化；半导体压阻效应最强结构：硅悬臂梁的自由端，装有敏感质量块硅悬臂梁的根部，构成惠斯顿电桥（四个性能一致的电阻）原理：单晶硅的压阻效应质量块受外界加速度作用时，产生的惯性力使悬臂梁产生弯曲应力；硅梁上扩散的四个电阻条阻值发生变化，使惠斯顿电桥产生不平衡，从而输出与外界加速度成正比的电压值用途：应变片、扩散硅型压阻传感器应变片的结构应变片由电阻丝（敏感栅）、基底、引线和粘合剂组成。应变片在悬臂梁上的粘贴及变形汽车衡汽车衡称重系统原理将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。电子秤

人体秤

5、电动式传感器（感应式传感器）应用：在土木、机械、地质勘探等方面应用广泛直接测量参量：速度优点：自发电式传感器，不易受外界干扰、灵敏度高，测量电路较简单分类：相对式和绝对式（惯性式）使用较多的地震检波器即属于电动式传感器电动式传感器的基本原理

基于电磁感应原理的一种机电变换，根据楞次定律，当导体以速度v垂直于磁场方向运动时，导体上将产生感应电动势

惯性式电动拾振器惯性式电动拾振器的属于摆（位移摆速度拾振器），为绝对式电动拾振器伺服式拾振器也是以此为基础6、伺服式拾振器无源伺服式：利用无源伺服反馈（扩展低频特性和量程）有源伺服式：利用有源伺服反馈（扩展频率特性和量程）动圈换能式加速度计：有源伺服反馈（低频、高频特性和量程）动圈换能式速度计：有源伺服反馈（低频特性和量程）电容换能式加速度计：有源伺服反馈（高频特性和量程）电容换能式速度计：有源伺服反馈（低频特性和量程）伺服式拾振器一个显著的优点是具有良好的低频特性无源伺服式拾振器--利用无源