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- 手機(jī)計(jì)步器傳感器有哪些 振動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)分類
- 來(lái)源:傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/11/28
1、振動(dòng)傳感器
振動(dòng)傳感器的作用主要是將機(jī)械量接收下來(lái),并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置,所以我們有時(shí)也稱它為換能器、拾振器等。振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測(cè)的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏,而是將原始要測(cè)的機(jī)械量做為振動(dòng)傳感器的輸入量,然后由機(jī)械接收部分加以接收,形成另一個(gè)適合于變換的機(jī)械量,最后由機(jī)電變換部分再將變換為電量。因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分和機(jī)電變換部分的工作性能來(lái)決定的。振動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)分類有以下幾種:
(1)相對(duì)式
電動(dòng)式傳感器基于電磁感應(yīng)原理,即當(dāng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在固定的磁場(chǎng)里切割磁力線時(shí),導(dǎo)體兩端就感生出電動(dòng)勢(shì),因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動(dòng)式傳感器。相對(duì)式電動(dòng)傳感器從機(jī)械接收原理來(lái)說(shuō),是一個(gè)位移傳感器,由于在機(jī)電變換原理中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)定律,其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同被測(cè)振動(dòng)速度成正比,所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。
(2)電渦流式
電渦流傳感器是一種相對(duì)式非接觸式傳感器,它是通過(guò)傳感器端部與被測(cè)物體之間的距離變化來(lái)測(cè)量物體的振動(dòng)位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬(0~10kHZ),線性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于靜位移的測(cè)量、振動(dòng)位移的測(cè)量、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測(cè)量。
(3)電感式
依據(jù)傳感器的相對(duì)式機(jī)械接收原理,電感式傳感器能把被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號(hào)的變化。因此,電感傳感器有二種形式,一是可變間隙,二是可變導(dǎo)磁面積。
(4)電容式
電容式傳感器一般分為兩種類型。即可變間隙式和可變公共面積式?勺冮g隙式可以測(cè)量直線振動(dòng)的位移?勺兠娣e式可以測(cè)量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移。
2、重力感應(yīng)器
重力感應(yīng)器,又稱重力傳感器,它采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器,與采用彈性敏感元件制成的儲(chǔ)能彈簧來(lái)驅(qū)動(dòng)電觸點(diǎn),完成從重力變化到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。目前絕大多數(shù)智能手機(jī)和平板電腦內(nèi)置了重力傳感器,可以完成計(jì)步,玩模擬游戲等功能。
重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來(lái)工作的。對(duì)于不存在對(duì)稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng),這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。
重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓,只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系,就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然,還有很多其它方法來(lái)制作加速度傳感器,比如電容效應(yīng),熱氣泡效應(yīng),光效應(yīng),但是最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過(guò)測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。
3、加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過(guò)程中,通過(guò)對(duì)質(zhì)量塊所受慣性力的測(cè)量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。
加速度傳感器可以檢測(cè)交流信號(hào)以及物體的振動(dòng),人在走動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定規(guī)律性的振動(dòng),而加速度傳感器可以檢測(cè)振動(dòng)的過(guò)零點(diǎn),從而計(jì)算出人所走的步或跑步所走的步數(shù),并計(jì)算出人所移動(dòng)的位移,完成計(jì)步器的工作,并且利用一定的公式可以計(jì)算出卡路里的消耗。
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