毕业论文移动版

测振传感器又名拾振器，是一种能感受物体振动并将振动信号转换成电信号的传感元 件。测振传感器的分类方法很多，常见的分类有：(1)接触式传感器：磁电式传感器、压电 式传感器、电阻应变式传感器等;(2)非接触式传感器有:电涡流式传感器和光学式传感器等。

(1)接触式传感器

①磁电式传感器又名电动式或感应式传感器，是一种利用电磁感应原理把输入的运动 速度转换为输出感应电势的传感元件。该种传感器是一种无源传感器，即无需辅助电源就 可以把被测对象的机械能转换成电信号。因为磁电式传感器输出功率比较大，所以具有电 路简单、零位及性能稳定等特性，但是这种传感器只适用于动态测量。如图 2-4 是机械制

造中常用的磁电式速度传感器。

图 2-4 磁电式速度传感器

②压电式传感器是一种基于压电效应的自发电式和机电转换式传感元件。该种传感器 的敏感元件是由压电材料制作而成，其工作原理是压电材料在受到力的作用后在表面就会 产生电荷，这种电荷借助电荷放大器和测量电路不仅电荷值被放大，而且阻抗也被变换， 最后使输出的电量正比于所受的外力。因此，压电式传感器被用来测量力或者可以间接变 换为力的非电物理量，具有宽频带、高灵敏度、高信噪比、结构简单、工作可靠性高和轻 巧方便安装携带等优点，但是所用的压电材料需要注意防潮，并且需要借助高输入阻抗电 路或电荷放大器来改善直流输出响应差的缺点。如图 2-5 为试验中常用的压电式传感器。

图 2-5 压电式传感器

其中压电式加速度传感器又称为压电加速度计，是基于压电晶体效应的传感元件，也 属于惯性式传感器。所谓压电晶体效应就是当晶体沿着一定方向受力变形时晶体内部就会 发生极化现象，而且在两表面上产生异种电荷；如果去除外力，晶体就会失去带电状态， 恢复常态。压电加速度传感器常用于手提电脑硬盘抗摔的保护，以及汽车安全气囊、牵引 控制系统等安全性能方面。

③电阻应变式传感器是一种把电阻应变计作为转换元件的电阻式传感元件。电阻应变 式传感器的基本构成：弹性敏感元件、补偿电阻、电阻应变计以及外壳。其工作原理是当 弹性敏感元件受到所测力的作用而发生变形时，就会使附着的电阻应变计一起变形，而变 形的电阻应变计就会输出为电阻值的变化，从而常被用来测量力、扭矩、温度、位移和加 速度等物理量。如图 2-6 为生活中常用的电阻应变式传感器。

图 2-6 电阻应变式传感器

(2)非接触式传感器

①电涡流式传感器是在法拉第电磁感应原理基础上能静态或动态地测量被测金属导 体与探头表面之间距离的传感元件。它是一种非接触式的线性化测量工具，具有高线性度、 高分辨力的特性。电涡流传感器能准确测量金属导体与探头端面间静动态的相对位移变 化。所谓电涡流效应就是，把金属导体置于变化的磁场中或者在磁场中作切割磁线运动， 这时金属导体内将产生感应电流，因电流呈涡旋状所以叫电涡流。如图 2-7 是根据电涡流 效应制成的电涡流式传感器。

如图 2-7 电涡流式传感器

②光学式传感器是一种基于光电效应将光通量转换为电量的传感元件，即将接收到的 光信号（可见光）转换成输出的电信号。光学式传感器是应用很广泛的重要敏感器件，它 不仅可以测量光强，还可以利用光线的透射、干涉、反射和遮挡等特性测量多种物理量（比 如尺寸、位移、速度和温度）。借助光电测量时可以与被测对象不直接接触，又因为光束 几乎没有质量，在测量中与对被测对象间没有摩擦更不可能施加压力，具有非接触，精度 高，可靠性高和反应迅速等优点，所以光电式传感器比其他传感器更具有实用价值。但是 光学器件对测量的环境要求很高。如图 2-7 为生活中常见的光式式传感器 。 (责任编辑：qin)