测振动传感器的测量原理是什么?测振动传感器
在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。1、机械式测量方法 振动传感器 将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。2、光学式测量方法 将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。3、电测方法 振动传感器将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得较广泛的测量方法。
振动位移传感器
高灵敏振动位移传感器,是一种集振动和位移测于一身的全方信固态控制器件,是目前作为报警和状态检测的较佳选择,传感部分采用目前较先进固态加速度检测器件,既对振动有很高的检测灵敏度,又对周围环境的声音信号抑制,具有很强的搞干扰能力,可广泛应用于机动车,保险柜,库房门窗等场合的防盗装置中,器件的内部均含有**的控制芯片,应用非常方便,可直接带动小功率负载,用一只三极管进行电流放大后,即可驱动继电器或报警。
由于传感器工作在固态检测方式,故不存在机械疲劳,灵敏度降低,误触发和受环境湿度温度影响等不良现象,具有很好的一致性。
高灵敏震动位移传感器的外形为12*22*32mm,引脚分布见上中图,脚距:2.54mm,引脚功能见表下,内部示意图见上右图。在器件检测到振动信号时,能够输出直流电压信号,经外部元件电流放大后,即可驱动报警一段时间后自动复位功能.
\引脚功能:
1、地
2、灵敏度调节
3、信号输出
4、输出延时设定
5、电源
微型振动传感元件F是一种采用新型高灵敏度振动传感器,具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低、全密封式封裝可防水防尘等特点。
微型振动传感元件的内部结构,有一根金属棒架在两个电极中间,当无振动或倾斜时,传感器的导通电阻稳定,当检测到振动时电极间导电电阻迅速增大并和振动信号幅度成正比,从而触发电路。输出开关信号可直接与TTL电路和或者单片机电路接口,具有电路结构简单、输出阻抗高、静态工作电流小的优点。
典型应用:
1、传感器上接电路如图2所示。输出波形如图4所示,静态输出状态不定。R1是电路的偏置电阻,阻值取值范围为200K-2M欧姆,OUT是经过阻抗变换的输出端,如果负载电路输入阻抗很高,也可直接从传感器与偏置电阻的连接点输出。
性能参数:
1、较大工作电压:48V
2、较大工作电流:40毫安
3、工作温度:不**过100度
4、体积:直径5毫米长10毫米
适用范围:已经被大批量用于电动车报警器和防盗报警器及保险柜等产品中,可替代昂贵的振动传感器。
振动式防盗报警电路
工作原理
压电陶瓷片B1作为振动传感器,它紧贴房门背面固定在门锁附近。集成电路IC和功率放大三极管VT2、扬声器B2组成音响报警电路,开关管VT1向IC提供正脉冲触发信号。
平时,晶体三极管VT1、VT2均处于截止状态,IC不工作,扬声器B2无声,整个电路静态电流仅为3μA左右。一旦窃贼撬锁开门,就会引起房门背面固定的压电陶瓷片B1产生振动。Bl输出一个微弱的电信号,使原来截止的VT1导通,电池GBl通过VT1向IC的触发端提供一个正脉冲信号,IC受触发工作。IC工作后,其输出端输出内储“叮-咚-”声电信号,经VT2功率放大后,驱动B2发出响亮的报警声。IC每受一次触发,B2会连续发出三遍“叮-咚-”声,时间约4s。
电路中,VT1未设置偏流电路,目的有两个:一是利用VT1导通需B1提供大于0.65V正向电压这一特性,使电路只对强烈的撬锁振动有反应,而对一般外界其他干扰引起的轻微振动无反应,从而提高了报警器的准确性;二是大幅度降低了电路的静态电流,使电池使用时间大大延长。一般每换一次新干电池,可工作一年多。电池GB1为IC提供合适的3V工作电压,GB2主要是和GB1串联起来,将VT2工作电压提高到6V,使B2发声显著增大。
元器件选择
IC选用KD-153H型“叮咚”门铃**集成电路。该集成电路用黑膏封装在一块24mm x 12mm的小印制板上,并给有插焊外围元器件的孔眼,安装使用很方便。KD一153H的主要参数为:工作电压范围1.3V~5V,典型值为3V,触发电流不大于40μA;当工作电压为1.5V时,实测输出电流不小于2mA,静态总电流小于0.5μA;工作温度范围-10℃~60℃。KD-153H也可用HFC1500系列集成电路中内储“叮-咚-”声的芯片来直接代替。 晶体管VT1用9015或9012、3CG21型硅PNP三极管,要求电流放大系数β>50;VT2用9013或3DG12、3DK4.型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100。
BJ选用普通HTD27A-1或FT-27型压电陶瓷片,其他型号的也可代用,但片径应尽可能选择得大一些,以提高报警器触发灵敏度。B2可用8Ω/0.25W小口径动圈式扬声器。GB1和GB2分别用两节5号干电池串联(配套塑料电池架)组成。
制作与使用
由于整个报警器所用元器件很少,所以不必另行自制电路板。焊接时,按前页图所示,将晶体三极管VT1和VT2直接焊在集成电路IC的芯片基板上,然后把它和电池G1、G2一同装入体积约70mm×60mm×20mm的绝缘小盒内。焊接时应特别注意电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿IC内部CMOS电路!压电陶瓷片Bl用长约20cm的双股电线引出盒外;扬声器B2用双股软塑电线(长度视楼房距储藏室的远近确定)也引出盒外。B2可装入一个塑料香皂盒内,并事先在面板开出音孔,制成漂亮的小音箱。
实际应用时,按照右图所示,将压电陶瓷片B1用三颗长约1cm的木螺丝钉固定(或用强力胶粘固)在紧靠储藏室房门背面的门锁部位,注意其金属基板面应平贴房门,并将报警电路盒也固定在房门背面;扬声器盒则通过双股塑皮导线引至楼上住人房间内。这样,一旦有窃贼撬锁开门,扬声器B2就会发出响亮的“叮-咚-”报警声。如果试验用手敲打门板需较大劲才能触发电路,可对调一下B1的两根接线头,则电路触发灵敏度肯定会提高许多。