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速度传感器的工作原理是什么?

2025-01-08 19:58 发布

速度传感器是基于电磁感应原理工作的,其结构通常包含一个圆筒形的线圈固定在外壳内壁,中间则安置了一个由永磁铁支撑在弹簧上的参振质量:

当传感器外壳固定在被测对象上时,由于系统固有频率远低于被测物的振动频率,因此当被测物振动时,永磁铁保持相对静止状态,其相对于线圈的运动反映的就是被测物的运动。

当永磁铁上下运动时,会在线圈中产生感应电动势。如果线圈处于开路状态,输出电压会与永磁铁在线圈中的相对速度成正比,即输出与被测物速度成正比的电压量。如果需要监测位移量,还需要对电压信号进行积分处理。

速度传感器的性能指标丰富多样,例如灵敏度通常用毫伏/毫米/秒表示,一般为200mV/mm/s。线性范围以47633型为例,为2.5-127mm/s。频率特性方面,典型速度传感器的固有频率约为5Hz,当振动频率超过15Hz时,灵敏度几乎保持不变;而当频率低于15Hz时,灵敏度会明显衰减,可测的最低转速约为900r/min。温度范围上,大多数速度传感器的最高工作温度在120℃左右。

在安装和使用过程中,测量轴承座振动时需要测量垂直、水平、轴向三个方向。永久性测点通常采用刚性机械连接,而临时监测则可以使用磁座,手握测量时要确保紧压被测物。工作温度一般要求在120℃以下,输出线包括信号线和地线,接反会影响相位。

速度传感器具有自身的优势,如由电磁感应产生的电压输出,不需要外部电源,输出信号的速度灵敏度高,输出阻抗较低,能输出较强的信号功率,不易受电磁场干扰,能传递较远距离。频率上限为1000Hz,满足大多数旋转机械测振要求,虽然低频性能稍差,但对于汽轮发电机组的影响不大。其质量通常在300-500g之间,安装简单,维修方便,适用于大多数旋转机械。然而,对于某些质量特别小的部件,其可能不太适用。

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