应时扭矩传感器专利

振动传感器按其功能可分为:按机械接收原理；相对式和惯性式；根据机电转换原理，分为电动式、压电式、涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式；根据被测机械量: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、扭矩传感器。

1、相对电传感器电传感器是基于电磁感应的原理，即当运动的导体在固定的磁场中切割磁力线时，导体两端会感应出电动势，所以利用这种原理制作的传感器称为电传感器。相对电传感器是根据机械接收原理的位移传感器。因为在机电转换原理中应用了电磁感应定律，其产生的电动势与测量的振动速度成正比，所以实际上是一种速度传感器。

2.电涡流传感器电涡流传感器是一种相对非接触式传感器，通过传感器端与被测物体之间距离的变化来测量物体的振动位移或振幅。电涡流传感器具有频率范围宽(0 ~ 10 kHz)、线性工作范围大、灵敏度高、非接触测量等优点。主要用于旋转机械中转轴的静态位移、振动位移的测量和振动监测。

3.电感式传感器根据传感器的相对机械接收原理，电感式传感器可以将被测机械振动参数的变化转化为电参数信号的变化。因此，电感传感器有两种形式，一种是可变间隙，另一种是可变导磁面积。

4.电容式传感器电容式传感器一般分为两种。也就是说，可以改变间隙类型和可变公共区域类型。可变间隙式可以测量线性振动的位移。变面积公式可以测量扭转振动的角位移。

5.惯性电传感器惯性电传感器由固定部分、活动部分和支撑弹簧部分组成。为了使传感器起到位移传感器的作用，其可动部分的质量应足够大，支撑弹簧的刚度应足够小，即传感器应具有较低的固有频率。根据电磁感应定律，感应电动势为:u = blx &；其中b为磁通密度，l为线圈在磁场中的有效长度，r x & amp；是线圈在磁场中的相对速度。从传感器的结构来看，惯性电传感器是一种位移传感器。但由于输出电信号是由电磁感应产生的，根据电磁感应定律，当线圈在磁场中相对运动时，感应电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。所以就传感器的输出信号而言，感应电动势与测得的振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。

6.压电加速度传感器压电加速度传感器的机械接收部分是惯性加速度机械接收的原理，机电部分利用压电晶体的正压电效应。其原理是一些晶体(如人工极化陶瓷、压电应时晶体等。)，不同的压电材料有不同的压电系数，一般可以在压电材料性能表中找到。)在一定方向的外力作用下或受到形变时，其晶面或极化面上会有电荷。这种从机械能(力、变形)到电能(电荷、电场)的转化称为正压电效应。电能(电场、电压)到机械能(形变、力)的转换称为逆压电效应。因此，晶体的压电效应可以用来制作力传感器。在振动测量中，由于压电晶体上的力是惯性质量的惯性力，产生的电荷量与加速度成正比，所以压电传感器就是加速度传感器。

7.在振动测试中，压电式力传感器除了测量振动外，往往还需要测量施加在试样上的动态激振力。压电式力传感器具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点，因此得到了广泛的应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应，即压电式力传感器输出的电荷信号与外力成正比。

8.阻抗头阻抗头是一种综合性传感器。它集成了压电式力传感器和压电式加速度传感器，作用是同时测量力传递点的激励力和运动响应。所以阻抗头由两部分组成，一个是力传感器，一个是加速度传感器。它的优点是测量点的响应就是激励点的响应。使用时，小头(测力端)连接在结构上，大头(测加速度)连接在激振器的施力杆上。激振力信号从“力信号输出端”测得，加速度响应信号从“加速度信号输出端”测得。注意阻抗头只能承受轻载，所以只能用于测量轻结构、机械零件和材料样品。无论是力传感器还是阻抗头，它的信号转换元件都是压电晶体，所以它的测量电路应该是电压放大器或者电荷放大器。

9.电阻应变传感器电阻应变传感器将测量的机械振动转换成传感元件电阻的变化。实现这种机电转换的传感器元件有很多种，其中最常见的是电阻应变传感器。电阻应变片的工作原理是:当应变片粘贴在一个试件上时，试件受力变形，应变片原来的长度发生变化，从而使应变片的电阻发生变化。实验表明，在试样的弹性变化范围内，应变片电阻的相对变化与其长度的相对变化成正比。