設備故障診斷系統資訊：力傳感器的工作原理及類型

什么是力傳感器？ 力傳感器是一種廣泛應用的傳感器。電渦流位移傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。設備故障診斷系統具有緩變信號（如溫度、壓力、轉速、流量等）與動態信號（如振動信號）的數據融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統滿足車輛振動沖擊環境下的使用要求。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。 它是生產過程自動測試的重要組成部分。 它有多種，如力直接轉化為電，如壓電、壓阻等，有彈性敏感元件轉化為電，如電阻、電容和電感。 主要用于測力和稱重兩方面。 本章描述電阻應變傳感器、壓阻傳感器和壓電傳感器。 有什么樣的力傳感器？ 壓阻傳感器是利用半導體材料的壓阻效應，在同一硅片上擴散工藝由四個半導體應變電阻器制成的傳感器。 由于它具有良好的工藝一致性和相同的靈敏度，漂移抵消很小，滯后和蠕變，動態響應快，測量精度高，穩定性好，溫度范圍寬，易于小型化，量產，使用方便。 工作原理：壓阻傳感器的工作主要基于壓阻效應，壓阻效應是當力施加到半導體材料上時，其電阻率將顯著改變的現象。 壓阻振動故障診斷監測系統在硅膜片的兩側具有兩個壓力室。 一個是與測量的壓力相連的高壓室，另一個是與大氣相連的低壓室。 壓電換能器壓電換能器是一種基于壓電效應的換能器，即某些材料在受力后在其表面產生電荷。 它是一種典型的有源傳感器，也稱為自生傳感器。 具有體積小、重量輕、頻率寬、靈敏度高、結構簡單、工作可靠等特點。 工作原理：當一些晶體或多晶陶瓷在一定方向上受到外力時，在一定的兩個相應的晶體面上，電荷相反的符號。 當外力消失時，電荷消失；當外力的方向改變時，兩個晶面上電荷的符號改變。 壓電傳感器是基于壓電效應，將機械量轉化為電量器件。 典型的壓電效應材料包括石英晶體、壓電陶瓷和聚合物壓電材料。 當壓電無線振動傳感器感測到振動時，質量塊感測到與傳感器基座相同的振動，并且在與加速度相反的方向上接收慣性力。 因此，質量塊以與加速度成比例的交變力作用在壓電板上。 由于壓電片的壓電效應，在兩個表面上產生交變電荷，當振動頻率遠低于傳感器的固有頻率時，傳感器的輸出電荷(電壓)與所施加的力成比例。 這與試件的加速度成比例。 力傳感器的工作原理是電阻應變傳感器彈性傳感元件將外部應力轉換為應變，然后根據電阻應變效應，電阻應變片將應變轉換為電阻值的微小變化，由測量橋輸出電壓或電流。 力傳感器單橋、雙臂橋、差動橋1、單臂橋：電阻R1為電阻應變計。 開始時，應變計不在應變下，電橋平衡：R1 r3=r2 r4，此時UO=0。