设备故障诊断系统资讯：力传感器的工作原理及类型

什么是力传感器？ 力传感器是一种广泛应用的传感器。电涡流位移传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。设备故障诊断系统具有缓变信号（如温度、压力、转速、流量等）与动态信号（如振动信号）的数据融合处理功能；具有黑匣子记录功能；系统满足车辆振动冲击环境下的使用要求。振动故障诊断监测系统分析范围20KHz；缓变信号通道不少于32路，16位精度，动态信号通道不少于4路，102.4kS/s；系统变携，可以自带电源连续工作4小时。 它是生产过程自动测试的重要组成部分。 它有多种，如力直接转化为电，如压电、压阻等，有弹性敏感元件转化为电，如电阻、电容和电感。 主要用于测力和称重两方面。 本章描述电阻应变传感器、压阻传感器和压电传感器。 有什么样的力传感器？ 压阻传感器是利用半导体材料的压阻效应，在同一硅片上扩散工艺由四个半导体应变电阻器制成的传感器。 由于它具有良好的工艺一致性和相同的灵敏度，漂移抵消很小，滞后和蠕变，动态响应快，测量精度高，稳定性好，温度范围宽，易于小型化，量产，使用方便。 工作原理：压阻传感器的工作主要基于压阻效应，压阻效应是当力施加到半导体材料上时，其电阻率将显著改变的现象。 压阻振动故障诊断监测系统在硅膜片的两侧具有两个压力室。 一个是与测量的压力相连的高压室，另一个是与大气相连的低压室。 压电换能器压电换能器是一种基于压电效应的换能器，即某些材料在受力后在其表面产生电荷。 它是一种典型的有源传感器，也称为自生传感器。 具有体积小、重量轻、频率宽、灵敏度高、结构简单、工作可靠等特点。 工作原理：当一些晶体或多晶陶瓷在一定方向上受到外力时，在一定的两个相应的晶体面上，电荷相反的符号。 当外力消失时，电荷消失；当外力的方向改变时，两个晶面上电荷的符号改变。 压电传感器是基于压电效应，将机械量转化为电量器件。 典型的压电效应材料包括石英晶体、压电陶瓷和聚合物压电材料。 当压电无线振动传感器感测到振动时，质量块感测到与传感器基座相同的振动，并且在与加速度相反的方向上接收惯性力。 因此，质量块以与加速度成比例的交变力作用在压电板上。 由于压电片的压电效应，在两个表面上产生交变电荷，当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器的输出电荷(电压)与所施加的力成比例。 这与试件的加速度成比例。 力传感器的工作原理是电阻应变传感器弹性传感元件将外部应力转换为应变，然后根据电阻应变效应，电阻应变片将应变转换为电阻值的微小变化，由测量桥输出电压或电流。 力传感器单桥、双臂桥、差动桥1、单臂桥：电阻R1为电阻应变计。 开始时，应变计不在应变下，电桥平衡：R1 r3=r2 r4，此时UO=0。