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就是這么簡(jiǎn)單,一文讀懂超高靈敏度低頻速度傳感器

更新時(shí)間:2021-10-11      點(diǎn)擊次數(shù):1018
  振動(dòng)是一種常見(jiàn)的物理現(xiàn)象,各種工程結(jié)構(gòu)時(shí)時(shí)刻刻都在振動(dòng),只是振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅值不同。大部分的振動(dòng)都是有害的,近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,低頻和超低頻的振動(dòng)問(wèn)題也越來(lái)越受到重視,一些工程結(jié)構(gòu)的自振周期可以達(dá)到20s,而某些包含長(zhǎng)持時(shí)瞬態(tài)振動(dòng)信號(hào)的頻率分量可到50s以上,盡管這類振動(dòng)測(cè)量仍然為數(shù)較少,但是大都是一些重要的工程結(jié)構(gòu),了解這些結(jié)構(gòu)的振動(dòng)狀態(tài)是非常重要的。
  超高靈敏度低頻速度傳感器采用已有的電磁式傳感器的機(jī)械機(jī)構(gòu),這樣可降低成本并大大加快設(shè)計(jì)進(jìn)度。在不加反饋的條件下,傳感器的機(jī)械自振頻率為4Hz左右,通過(guò)設(shè)計(jì)合理電子反饋電路,希望將傳感器的自振頻率降低至0.02Hz。
  由于受到機(jī)械結(jié)構(gòu)和加工手段的限制,普通電磁式振動(dòng)傳感器的自振頻率很難做到lHz以下,通常要用電子反饋技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)機(jī)械結(jié)構(gòu)的不足,改善低頻特性。對(duì)于動(dòng)圈換能型傳感器而言,欲獲得速度輸出特性,必須獲得位移擺特性,即傳感器自振頻率以上的頻段為可用頻段,傳感器的低頻下限受自振頻率的限制。必須降低系統(tǒng)的自振頻率才能獲得低頻平坦段。
  超高靈敏度低頻速度傳感器構(gòu)成了“質(zhì)量彈簧”慣性系統(tǒng),質(zhì)量塊m為擺體,擺體上繞有兩組線圈,分別為感應(yīng)線圈和反饋線圈,線圈均置于磁場(chǎng)中,當(dāng)感應(yīng)線圈運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí),線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)反饋回路(放大和比例微分電路)進(jìn)入到反饋線圈中,產(chǎn)生反饋電流,反饋電流在磁場(chǎng)中產(chǎn)生洛倫茲力,即反饋力。傳統(tǒng)的傳感器,擺體部分僅僅有慣性力、彈性元件回復(fù)力,阻尼力,通過(guò)有源伺服反饋,增加了反饋力一項(xiàng),使得系統(tǒng)方程改變,傳感器的各項(xiàng)參數(shù)也發(fā)生了變化。
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