產(chǎn)品詳情
邁確METRIX振動(dòng)傳感器機(jī)械振動(dòng)→電信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制
METRIX振動(dòng)傳感器根據(jù)測(cè)量目標(biāo)(位移、速度、加速度)和工況需求,采用不同的物理原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。以下是其主流技術(shù)的核心轉(zhuǎn)換過(guò)程:
?轉(zhuǎn)換原理?:
?電磁感應(yīng)?:探頭內(nèi)的高頻振蕩線(xiàn)圈(1~2 MHz)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。
?渦流效應(yīng)?:當(dāng)金屬靶面(如旋轉(zhuǎn)軸)靠近時(shí),靶面內(nèi)產(chǎn)生反向渦流,改變線(xiàn)圈的阻抗特性。
?阻抗→電壓轉(zhuǎn)換?:內(nèi)置電路將阻抗變化轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性電壓信號(hào)(0~24 VDC)或電流信號(hào)(4~20 mA),直接反映探頭與靶面之間的?位移變化?。
?關(guān)鍵環(huán)節(jié)?:
?線(xiàn)性校準(zhǔn)?:通過(guò)靶面材料(不銹鋼/合金)的電磁特性匹配,確保位移-電壓線(xiàn)性度(誤差≤±1%)。
?溫度補(bǔ)償?:集成溫度傳感器,抵消環(huán)境溫度對(duì)線(xiàn)圈阻抗的干擾。
?二、壓電式加速度傳感器(如5550系列)?
?轉(zhuǎn)換原理?:
?壓電效應(yīng)?:傳感器內(nèi)部壓電晶體(如石英或陶瓷)受振動(dòng)機(jī)械應(yīng)力時(shí),發(fā)生形變并產(chǎn)生?電荷?(Q = d × F,d為壓電常數(shù),F(xiàn)為施加力)。
?電荷→電壓轉(zhuǎn)換?:通過(guò)內(nèi)置電荷放大器將高阻抗電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為低阻抗電壓信號(hào)(如100 mV/g)。
?信號(hào)輸出?:輸出與振動(dòng)加速度成正比的電壓信號(hào),經(jīng)積分電路可轉(zhuǎn)換為速度或位移信號(hào)。
?關(guān)鍵環(huán)節(jié)?:
?頻率響應(yīng)?:壓電晶體的諧振頻率(如5550系列達(dá)25 kHz)決定高頻信號(hào)捕捉能力。
?阻尼設(shè)計(jì)?:硅油填充或橡膠阻尼層,抑制傳感器自身共振對(duì)測(cè)量的影響。
?三、電磁式速度傳感器(如ST5484E系列)?
邁確METRIX振動(dòng)傳感器?轉(zhuǎn)換原理?:
?電磁感應(yīng)定律?:傳感器內(nèi)永久磁鐵與線(xiàn)圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)(由外部振動(dòng)驅(qū)動(dòng)),線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(EMF)?(E = B × L × v,B為磁場(chǎng)強(qiáng)度,L為導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度,v為振動(dòng)速度)。
?速度→電壓轉(zhuǎn)換?:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的幅值與振動(dòng)速度成正比(典型靈敏度20 mV/mm/s)。
?信號(hào)調(diào)理?:通過(guò)積分/微分電路將速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移或加速度信號(hào)。
?關(guān)鍵環(huán)節(jié)?:
?低頻優(yōu)化?:質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)設(shè)計(jì)(如ST5484E的5 Hz下限頻率),增強(qiáng)低速振動(dòng)響應(yīng)。
?無(wú)源供電?:無(wú)需外部電源,適合防爆或長(zhǎng)距離傳輸場(chǎng)景。
?四、信號(hào)處理與輸出?
?濾波與放大?:
?低通濾波?(如MX8030內(nèi)置5 kHz截止頻率):抑制高頻噪聲干擾。
?增益調(diào)節(jié)?:可調(diào)放大器適配不同量程(如5550系列提供10~1000 mV/g多檔靈敏度)。
?標(biāo)準(zhǔn)化輸出?:
?模擬信號(hào)?:4-20 mA電流環(huán)(如ST5484E)抗干擾強(qiáng),適合遠(yuǎn)傳至PLC/DCS系統(tǒng)。
?數(shù)字信號(hào)?:部分型號(hào)(如MX8030-485)支持RS-485 Modbus輸出,直接接入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺(tái)。
?五、典型傳感器信號(hào)鏈?zhǔn)纠?
?振動(dòng)參數(shù)? ?傳感器類(lèi)型? ?物理轉(zhuǎn)換機(jī)制? ?輸出信號(hào)形式?
?位移? 電渦流趨近式探頭 靶面位移→線(xiàn)圈阻抗變化→電壓 0~10 VDC / 4~20 mA
?加速度? 壓電加速度傳感器 慣性力→壓電電荷→電壓 10~1000 mV/g
?速度? 電磁速度傳感器 線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 20 mV/mm/s(需積分處理)
?六、邁確METRIX振動(dòng)傳感器技術(shù)對(duì)比與選型參考?
?傳感器類(lèi)型? ?適用場(chǎng)景? ?動(dòng)態(tài)范圍? ?供電需求?
電渦流趨近式探頭 軸位移、偏心監(jiān)測(cè)(μm級(jí)) 0~5 kHz 需外部24 VDC供電
壓電加速度傳感器 高頻沖擊、齒輪故障診斷 0.5 Hz~25 kHz 恒流源供電(2~10 mA)
電磁速度傳感器 電機(jī)/泵低頻振動(dòng)監(jiān)測(cè) 5 Hz~2 kHz 無(wú)源(自發(fā)電)
通過(guò)物理原理與電子技術(shù)的深度融合,METRIX傳感器實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械振動(dòng)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的高保真轉(zhuǎn)換,為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。