設備故障診斷系統資訊：壓電振動故障診斷監測系統和壓電無線振動傳感器的應用及技術參數

壓電材料的表面受到一種力的作用，產生一種電荷，當這種電荷被電荷放大器和測量電路放大和轉換時，與力的電輸出成正比。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。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。

壓電式傳感器用于測量力和能變換為電的非電物理量。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。 壓電常數是衡量材料壓電效應強弱的參數, 它直接關系到壓電輸出的靈敏度。壓電材料的彈性常數、 剛度決定著壓電器件的固有頻率和動態特性。對于一定形狀、 尺寸的壓電元件, 其固有電容與介電常數有關; 而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。 在壓電效應中,機械耦合系數等于轉換輸出能量（如電能）與輸入的能量（如機械能）之比的平方根; 它是衡量壓電材料機電能量轉換效率的一個重要參數。 壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏, 從而改善壓電傳感器的低頻特性。壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點溫度。 1、壓電式測力傳感器 壓電式測力傳感器是利用壓電元件直接實現力-電轉換的傳感器，在拉、壓場合，通常較多采用雙片或多片石英晶體作為壓電元件。其剛度大，測量范圍寬，線性及穩定性高，動態特性好。當采用大時間常數的電荷放大器時，可測量準靜態力。按測力狀態分，有單向、雙向和三向傳感器，它們在結構上基本一樣。 2、壓電式無線振動傳感器 壓電元件一般由兩片壓電片組成。在壓電片的兩個表面上鍍銀層，并在銀層上焊接輸出引線，或在兩個壓電片之間夾一片金屬，引線就焊接在金屬片上，輸出端的另一根引線直接與傳感器基座相連。在壓電片上放置一個比重較大的質量塊，然后用一硬彈簧或螺栓、螺帽對質量塊預加載荷。整個組件裝在一個厚基座的金屬殼體中，為了隔離試件的任何應變傳遞到壓電元件上去，避免產生假信號輸出，所以一般要加厚基座或選用剛度較大的材料來制造。 目前制作壓電式傳感器的材料有很多，其中可分為壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料。壓電式傳感器中用得*多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。 如今的大型精密系統對質量和體積大小都非常的關注，傳統的大塊頭的壓電傳感器將逐步的失去其市場。