壓電加速度傳感器安裝諧振頻率分析及應(yīng)用.pdf

1、壓電加速度傳感器是以壓電材料為轉(zhuǎn)換元件，將加速度輸入轉(zhuǎn)化成與之成正比的電荷或電壓量輸出的裝置。由于壓電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為沖擊振動(dòng)測(cè)量中廣泛使用的一種傳感器。 本文以磁座式安裝壓電加速度傳感器的安裝諧振頻率為主要研究對(duì)象，以理論力學(xué)為基礎(chǔ)，建立了由磁座、壓電加速度傳感器及軸承組成的簡(jiǎn)單測(cè)振系統(tǒng)的力學(xué)模型，推導(dǎo)出了該系統(tǒng)安裝諧振頻率的計(jì)算公式。通過對(duì)安裝諧振頻率的數(shù)學(xué)公式的分析得出，磁座底面半徑、

2、磁座高度及磁座剩磁大小是影響安裝諧振頻率的關(guān)鍵因素。借助Matlab仿真，設(shè)計(jì)了磁座底面半徑－安裝諧振頻率、磁座高度－安裝諧振頻率、磁座剩磁大?。惭b諧振頻率和磁座底面半徑磁座高度－安裝諧振頻率四個(gè)仿真程序，從中得出在磁座剩磁大小比較理想的情況下，當(dāng)高度在5mm以下時(shí)，應(yīng)該盡量的選擇底面半徑較小而高度較高的磁座；當(dāng)高度大于5mm時(shí)，選擇底面半徑和高度均較小的磁座，這樣的結(jié)構(gòu)有助于提高測(cè)振系統(tǒng)的安裝諧振頻率的結(jié)論。 為了驗(yàn)證上述理

3、論分析的正確性，以軸承出廠時(shí)的質(zhì)量檢驗(yàn)為例，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬測(cè)振儀器，并以自回歸譜方法對(duì)采集到的軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了分析，通過理論分析結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果的對(duì)比分析看出，安裝諧振頻率與磁座高度、磁座底面半徑及磁座剩磁大小的大體變化趨勢(shì)基本正確。同時(shí)，對(duì)本文測(cè)試結(jié)果與觸針式安裝的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較，突出顯示了磁座式安裝的優(yōu)點(diǎn)。 對(duì)理論值與實(shí)際測(cè)量結(jié)果之間的差異進(jìn)行了誤差分析，給出二者差異的主要原因，并就此給出了在振動(dòng)測(cè)量中