振动传感器按其功能主要可以分为以下几种分类方法:按照机械接收原理分为相对式和惯性式;按照机电变换原理分为电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式和光电式;按照所测机械量分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器和扭矩传感器。具体分类如下:
1. 相对式电动传感器:基于电磁感应原理,导体在磁场中切割磁力线时产生电动势,因此生产出来的是电动式传感器。它在机械接收原理上是位移传感器,但机电变换原理中的电磁感应定律使其输出的电动势与被测振动速度成正比,故它实际上是一个速度传感器。
2. 电涡流式传感器:属于非接触式传感器,通过检测端部与被测物体间距离变化来测量振动位移或幅值,具有宽广的频率范围、大线性工作范围、高灵敏度和非接触式测量的优点,广泛应用于静位移、振动位移和旋转机械中监测转轴振动。
3. 电感式传感器:采用相对式机械接收原理,将被测的机械振动参数变化转换为电参量信号变化。电感传感器分为可变间隙和可变导磁面积两种形式。
4. 电容式传感器:分为可变间隙式和可变公共面积式两种类型。可变间隙式用于测量直线振动位移,可变面积式用于测量扭转振动的角位移。
5. 惯性式电动传感器:由固定部分、可动部分和支承弹簧组成,为位移传感器,通过电磁感应原理产生与被测振动速度成正比的感应电动势。
6. 压电式加速度传感器:利用惯性式加速度机械接收原理和压电晶体的正压电效应,将力转换为电荷信号,输出信号与加速度成正比,适用于振动测量中。
7. 压电式力传感器:具有宽频率范围、大动态范围、小体积和轻重量的优点,广泛应用于振动试验中测量动态激振力,其输出电荷信号与外力成正比。
8. 阻抗头:集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体,用于测量激振力的同时测量该点的运动响应。它由力传感器和加速度传感器两部分组成,适合轻型结构、机械部件和材料试样的测量。
9. 电阻应变式传感器:将被测机械振动量转换为传感元件电阻的变化量,实现机电转换,常见形式为电阻应变式传感器。工作原理为:应变片在试件受力变形时阻值发生变化,实验证明,在弹性变化范围内,应变片电阻的相对变化与长度的相对变化成正比。