振動(dòng)傳感器是一種用于檢測(cè)物體由于外力或內(nèi)在機(jī)制而產(chǎn)生的振動(dòng)或波動(dòng)的設(shè)備。這些傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，捕捉到包括速度、加速度和位移等多種振動(dòng)參數(shù)。

振動(dòng)傳感器基于不同物理效應(yīng)工作，常見(jiàn)類(lèi)型及其原理如下：

一、壓電式振動(dòng)傳感器

1.核心原理：某些晶體材料（如石英、壓電陶瓷）在受到機(jī)械應(yīng)力作用產(chǎn)生變形時(shí)，會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷，電荷量與所受應(yīng)力成正比，這就是壓電效應(yīng)。壓電式振動(dòng)傳感器利用此效應(yīng)，當(dāng)振動(dòng)引起傳感器內(nèi)壓電材料變形，就會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)相關(guān)的電荷信號(hào)。

2.工作過(guò)程：振動(dòng)傳遞到傳感器的質(zhì)量塊，質(zhì)量塊因慣性對(duì)壓電材料施加力，使壓電材料產(chǎn)生電荷。這些電荷經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)輸出，信號(hào)的幅值和頻率與振動(dòng)的強(qiáng)度和頻率相關(guān)。例如在電機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)使傳感器內(nèi)壓電材料受力，輸出反映振動(dòng)情況的電信號(hào)。

二、磁電式振動(dòng)傳感器

1.核心原理：依據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。磁電式振動(dòng)傳感器內(nèi)部有永久磁鐵形成磁場(chǎng)，以及可相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的線圈。

2.工作過(guò)程：振動(dòng)使傳感器的線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈運(yùn)動(dòng)速度成正比，而速度與振動(dòng)的速度相關(guān)。因此，輸出的電信號(hào)能反映振動(dòng)的速度特性。常用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，如風(fēng)機(jī)，其振動(dòng)帶動(dòng)傳感器線圈運(yùn)動(dòng)，輸出對(duì)應(yīng)電信號(hào)。

三、應(yīng)變片式振動(dòng)傳感器

1.核心原理：應(yīng)變片由金屬絲或半導(dǎo)體材料制成，其電阻值會(huì)隨所受應(yīng)變發(fā)生變化。當(dāng)應(yīng)變片粘貼在彈性元件上，彈性元件受振動(dòng)產(chǎn)生變形，應(yīng)變片隨之變形，導(dǎo)致電阻改變。

2.工作過(guò)程：振動(dòng)作用于彈性元件，彈性元件變形使粘貼的應(yīng)變片電阻變化。將應(yīng)變片接入電橋電路，電阻變化會(huì)引起電橋輸出電壓變化。通過(guò)檢測(cè)電橋輸出電壓，就能獲取與振動(dòng)相關(guān)的信息。在橋梁振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，橋梁振動(dòng)使安裝的彈性元件變形，應(yīng)變片電阻改變，電橋輸出反映振動(dòng)的電壓信號(hào)。