簡(jiǎn)諧振動(dòng)傳感器：振動(dòng)傳感器工作原理
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1、第11章旅動(dòng)傳感器的3仔念理在高度發(fā)展的現(xiàn)代1業(yè)屮，現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展L1成必然發(fā)展趨 勢(shì)，而測(cè)試系統(tǒng)的最詢端是傳感器，它是椎個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的尺魂，被世界各國(guó)列為尖端技術(shù), 特別是近兒年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，為傳感器的發(fā)展提供了良好與町靠的科學(xué) 技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展II新丿J益，II數(shù)字化、多功能與智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的晅 要特征。11.1 工程振動(dòng)測(cè)試方法在工程振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中，測(cè)試手段與方法多種多樣，但是按各種參數(shù)的測(cè)駁方法及測(cè) 帚:過(guò)程的物理性質(zhì)來(lái)分，可以分成三類(lèi)。1、機(jī)械式的測(cè)方法將工程振動(dòng)的參彊轉(zhuǎn)換成機(jī)械信兮，再經(jīng)機(jī)械系統(tǒng)放人后，進(jìn)行測(cè)氐 記錄，常用的 儀
2、器仃杠桿式測(cè)振儀利孟格爾測(cè)振儀，它能測(cè)砒的頻率較低，桔:度也較雄。但在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 時(shí)較為簡(jiǎn)單方便。2光學(xué)式的測(cè)方法將工程振動(dòng)的參起轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放人后顯示和記錄。如讀數(shù)顯微鏡和 激光測(cè)振儀等。3電測(cè)方法將工程振動(dòng)的參彊轉(zhuǎn)換成電信巧，經(jīng)電子線路放人后顯示和記錄。電測(cè)法的要點(diǎn)在J； 先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為電量（電動(dòng)勢(shì)、電荷、及其它電量）,然后再對(duì)電量進(jìn)行測(cè)量,從而 得到所要測(cè)最的機(jī)械鼠。這是目前應(yīng)用得般廣泛的測(cè)鼠方法。拾抿環(huán)節(jié)劉H線路信兮分析及品禾.記朮壞“傳妙冷測(cè)試條統(tǒng)佰巧分析id求系統(tǒng)圖11-1基本測(cè)就系統(tǒng)示意圖上述三種測(cè)最方法的物理性質(zhì)雖然各不相同,但是,組成的測(cè)鼠系統(tǒng)基本相同,它們
3、 都包含拾振、測(cè)錄放人線路和顯示記錄三個(gè)環(huán)節(jié)。電測(cè)法測(cè)就系統(tǒng)示意圖，如圖11一1示。1. 拾振環(huán)廿。把被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)最轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、光學(xué)的或電的信號(hào)，完成這項(xiàng)轉(zhuǎn)換 工作的器件叫傳感器。2. 測(cè)最線路。測(cè)最線路的種類(lèi)哄筋，它們都是針對(duì)各種傳感器的變換廉理而設(shè)計(jì)的。 比如，專配斥電式傳感器的測(cè)最線路佇電丿E放人器、電荷放人器等；此外，還白積分線路、 微分線路、濾波線路、歸一化裝置等等。3. 信號(hào)分析及顯示、記錄環(huán)節(jié)：從測(cè)杲線路輸出的電壓信號(hào)，町按測(cè)最的耍求輸入給 信號(hào)分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電床表、示波器、相位計(jì)等）、記錄設(shè)備（如光線示 波器、磁帶記錄儀、X-Y記錄儀等）等。也可在必耍時(shí)記錄
4、在磁帶上，然后再輸入到信號(hào) 分析儀進(jìn)行各種分析處理，從而得到最終結(jié)果。11.2傳感器的機(jī)械接收原理振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件Z，它的作用主耍是將機(jī)械駅接收卜來(lái)，并轉(zhuǎn) 換為與Z成比例的電駅。rti 它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們冇時(shí)也稱它為換能器、 拾振器等。圖11一2振動(dòng)傳感器的工作原理振動(dòng)傳感器并不是直接將 原始耍測(cè)的機(jī)械昴轉(zhuǎn)變?yōu)殡?鼠，而是將原始要測(cè)的機(jī)械量 做為振動(dòng)傳感器的輸入帚M， 然后由機(jī)械接收部分加以接 收，形成另一個(gè)適介丁變換的 機(jī)械鼠最后由機(jī)電變換部 分再將變換為電量E,如圖11-2所示。因此-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。11.2
5、.1 相對(duì)式機(jī)械接收原理由J：機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單的形式，內(nèi)此人們垠先想到的是用機(jī)械方法測(cè)彊振 動(dòng)，從而制造出了機(jī)械式測(cè)振儀（如蓋格爾測(cè)振儀等）。傳感器的機(jī)械接收原理就是她立在 此基礎(chǔ)上的。相對(duì)式測(cè)振儀的匸作接收原理如圖11-3所示，在測(cè)駅時(shí)，把儀器同定在不動(dòng)的支架 #PDF created with pdfFactory Pro trial version 上，使觸桿與被測(cè)物體的振動(dòng)方向一致，并借彈簧的彈性力與被測(cè)物體表面相接觸，當(dāng)物 體振動(dòng)時(shí)，觸桿就跟隨它一起運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)記錄筆桿在移動(dòng)的紙帶上描繪出振動(dòng)物體的位 移隨時(shí)間的變化曲線，根據(jù)這個(gè)記錄曲線町以計(jì)算出位移的人小及頻率等參數(shù)。由
6、此町知，相對(duì)式機(jī)械接收部分所測(cè)得的結(jié)果是被測(cè)物體相對(duì)參考體的相對(duì)振動(dòng)， 只有當(dāng)參考體絕對(duì)不動(dòng)時(shí)，才能測(cè)得被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)。這樣，就發(fā)生一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)石圖11-3相對(duì)式機(jī)械接收凍理示意圖耍測(cè)的是絕對(duì)振動(dòng)，但乂找不到不動(dòng)的 參考點(diǎn)時(shí)，這類(lèi)儀器就無(wú)用武Z地。例 如：在行駛的內(nèi)燃機(jī)車(chē)上測(cè)試內(nèi)燃機(jī)車(chē) 的振動(dòng)，在地震時(shí)測(cè)彊地間及樓房的振 動(dòng)，都不存在一個(gè)不動(dòng)的參考點(diǎn)。在這種情況卜，我們必須用另一種測(cè)最 方式的測(cè)振儀進(jìn)行測(cè)駅，即利用慣性式 測(cè)振儀。11.2.2慣性式機(jī)械接收原理慣性式機(jī)械接收原理如圖11-4所示，慣性式機(jī)械測(cè)振儀測(cè)振時(shí)，是將測(cè)振儀直接固 定在被測(cè)振動(dòng)物體的測(cè)點(diǎn)上，沖傳感器外殼隨被測(cè)振動(dòng)物體運(yùn)
7、動(dòng)時(shí)，由彈性支承的慣性質(zhì) 吊塊m將與外禿發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則裝在質(zhì)馳塊m上的記錄筆就可記錄下質(zhì)屆元件與外殼的 相對(duì)振動(dòng)位移幅值，然后利用慣性質(zhì)昴塊加與外殼的相対振動(dòng)位移的關(guān)系式，即町求出被 測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)位移波形。11- 2. 2. 1慣性式測(cè)振儀的動(dòng)力分析為研究慣性質(zhì)彊塊加與外說(shuō)的相對(duì)振動(dòng)規(guī)律，取慣性質(zhì)戢塊加為研究對(duì)彖，則慣性質(zhì) 鼠塊加的受力圖如圖11-5所示；設(shè)被測(cè)物體振動(dòng)的位移函數(shù)為x（相對(duì)F靜坐標(biāo)系九慣 rnK記錄筆 外克圖114慣性式機(jī)械接收原理示總圖圖11-5慣性質(zhì)呈塊的受力圖303PDF created with pdfFactory Pro trial version 性質(zhì)罠
8、塊加相対J：外殼的相対振動(dòng)位移函數(shù)為斗其動(dòng)坐標(biāo)系OxT |A1結(jié)在外殼上。靜坐標(biāo)系與地面相固連。則F 二心Q=mR=c卻彈性力牽連慣性力。陰尼力。其中，為彈簧的靜伸長(zhǎng).所以慣性質(zhì)昴塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程為：m 埠=F Q R mg=-k(xr -8M)-譙c總-mgQ嘩“g經(jīng)整理得：7 辱 + kxT=僵(II 1)即cL辱+總+ 旺二一盤(pán)m m&.2n=- pn=JCpn為衰減系數(shù)，p”為接收部分的固仃頻率。代入上式得：mV加辱+2總 + pxr=-&(112)若被測(cè)振動(dòng)物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：x=xmsin(of(11 3)那么將(113)式代入(112)式得：洋 + 2噸
9、 + p；x卩”，或入=1Pnfn即被測(cè)物體的振動(dòng)頻率/應(yīng)該顯著地人丁傳感器的固仃頻率人，因此，在位移傳感器屮， 存在著一個(gè)測(cè)鼠范陽(yáng)的卜限頻率/卜的問(wèn)題。至丁頻率上限從理論上講，應(yīng)趨近丁無(wú)限 306PDF created with pdfFactory Pro trial version 大，事實(shí)上,頻率上限不可能趙F無(wú)限大，因?yàn)?當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率增大到一定程度的時(shí)候, 傳感器的其它部件將發(fā)生共振，從而破壞了位移傳感器的正常工作。為了擴(kuò)展傳感器的頻率卜限f V . hv.該讓傳感器的固有頻率人盡可能低，由公式 幾二2時(shí)”=JI7萬(wàn)町知，在位移傳感器中，質(zhì)最兀件的質(zhì)鼠加應(yīng)盡可能的人一些，彈贊
10、的剛度系數(shù)K應(yīng)盡可能的小.3、無(wú)最綱衰減系數(shù)g對(duì)傳感器性能的影響無(wú)彊綱衰減系數(shù)要從三個(gè)方面影響位移傳感器的性能。4對(duì)傳感器自由振動(dòng)的影響，由公式（11一4）町以看出，增人無(wú)最綱衰減系數(shù)g,能 夠迅速消除傳感器的自由振動(dòng)部分。b. 對(duì)福頻特性的影響，由圖11-6 uf以看出，適當(dāng)增人無(wú)彳綱衰減系數(shù)傳感器在共 振區(qū)a=i）附近的幅頻特性曲線會(huì)半代起來(lái)，這樣，傳感器的頻率卜限八町以更低些， 從而增人了傳感器的測(cè)最范閑，其屮以g=0.60.7比較理想。c. 對(duì)相頻特性的影響。由圖11 7看出，增人無(wú)彊綱衰減系數(shù)0相位差（p將隨被測(cè)物 體的振動(dòng)頻率變化而變化。在測(cè)駅簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，這種影響并不人，但是在
11、測(cè)宣非簡(jiǎn)諧振動(dòng) 時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生很人波形畸變（相位畸變），當(dāng)相頻曲線成線性關(guān)系變化時(shí)，將不會(huì)發(fā)生相位 畸變。有關(guān)內(nèi)容將在11.2.2.4節(jié)中介紹。11.2. 2.3加速度傳感器1、構(gòu)成加速度傳感器的條件加速度函數(shù)是位移函數(shù)對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，宙式（11一3）對(duì)得被測(cè)物體的加速度函數(shù) 為2 sin（o）r+n）=sin（o/+k）（1113a）式中加速度峰值為n=Amor（ll-13b）式（113）與式（1113a）相比可知,加速度的相位角超前于位移180度（兀弧度）。(1114)若將公式（11-9）改寫(xiě)為以F形式:W 7（1-X2）2+2V 將式（118）、式（1113b）代入（1114）式的右端得
12、j - l 1”J（1 一疋嚴(yán)十戀吩以入為橫坐標(biāo),p；為縱坐標(biāo)，將（11-15）式繪成曲線，如圖11-8所示，這便是傳X感器的相對(duì)振動(dòng)振幅和被測(cè)加速度比瓷的幅頻特性曲線。卩圖11-8慣性式加速度傳感器的幅頻曲線由圖11-8町以看出，當(dāng)入顯著地小J： h I也小J： 1時(shí)，即:X=1gvlPn時(shí)，4p：t1,即畑t理，于是，公式（11一5）可表示為：p;xT=-sin（or-（p）（1116p;比較式（11-3）與式（11 16）,町以發(fā)現(xiàn)，傳感器相對(duì)振動(dòng)的位移表達(dá)式和被測(cè)物體的 加速度兩數(shù)表達(dá)式是非常相似的，只存在兩點(diǎn)差異：（1）傳感器的相對(duì)振幅是被測(cè)加速度幅值的1偽倍，且當(dāng)傳感器確定后
13、，內(nèi)是一個(gè)常 數(shù)值；（2）在相位上，相對(duì)振動(dòng)位移的時(shí)間歷程落后于被測(cè)加速度的時(shí)間歷程的相位差 為：（p（=（p + 兀（1117）由此看出，5和（pZ間只差180 角，因此，傳感器的相對(duì)振幅和被測(cè)加速度峰值Z間相 位差5的相頻特性曲線，與圖11-7所示的曲線一樣，只是縱坐標(biāo)值臧該増加180（71弧 度）而已。/是，只要在圖11一7的右側(cè)豎立一個(gè)相位差的縱坐標(biāo)軸，就町以得到傳感 器的相対振幅和被測(cè)加速度峰值Z間相位差的相頻特性曲線。由圖117看出，當(dāng)入vvl, gvvl時(shí)，（p“ t180,從（1117）式中可解得（PTO,因 此，公式（1116）可簡(jiǎn)化為xr=sinw t（1118）P；
14、比較式（11-13）與式（11-18）,町以發(fā)現(xiàn)，傳感器質(zhì)最尤件的相對(duì)振動(dòng)與被測(cè)物體的加 速度變化規(guī)律基本相同，只是和對(duì)振幅是被測(cè)加速度峰值的1/p：倍，在相位上，則落后180 。的相位角（兀弧度）。由此可知,如果傳感器的輸出信號(hào)與相對(duì)振幅心成正比,那么，在測(cè)最系統(tǒng)中,記 錄到的振動(dòng)波形將與被測(cè)物體的加速度波形成正比，是，就構(gòu)成了一個(gè)加速度傳感器。2、尚有頻率/對(duì)加速度傳感器件能的影響作為一個(gè)加速度傳感器，它應(yīng)該滿足的條件是X=1 即 GKVp”或 /fPn即，被測(cè)物體的振動(dòng)頻率/應(yīng)該顯著地小丁加速度傳感器的固仃頻率厶O(píng)因此，在加速度 傳感器中，存在著-個(gè)測(cè)昴范國(guó)的頻率上限/的問(wèn)題，至丁頻
15、率卜-限/卜，從理論上說(shuō)，它 應(yīng)等丁零，即0,爭(zhēng)實(shí)上，頻率下限不可能等丁零。它往往取決丁以卜兩個(gè)因素：（1）測(cè)量系統(tǒng)中，放人器的特性。（2）加速度傳感器的壓電陶瓷片及接線電纜等的漏電程度（或絕緣程度）。為了擴(kuò)展加速度傳感器的頻率上限八，應(yīng)該讓加速度傳感器的固仃頻率盡可能高些, 由公式Pn二2 二JT7萬(wàn)可知，在加速度傳感器中，其彈簧的剛度系數(shù)R應(yīng)盡可能的人。 質(zhì)幘冗件的丿貞磧加原則上應(yīng)盡試的小。但足，為了保證碩昴元件在運(yùn)動(dòng)屮能產(chǎn)生足夠人的 慣性力，質(zhì)鼠元件的質(zhì)最應(yīng)該顯著地人丁彈簧系統(tǒng)的質(zhì)鼠。因此，加速度傳感器屮的質(zhì)屆 元件仍然需要用重金屬材料做成，以保證它有足夠人的質(zhì)量。3、無(wú)暈綱衰減系數(shù)g對(duì)
16、加速度傳感器性能的影響與位移傳感器相似，它也從三個(gè)方面影響加速度傳感器的性能a. 增人無(wú)杲綱衰減系數(shù)，能夠迅速消除加速度傳感器的自由振動(dòng)部分。b. 適當(dāng)増大無(wú)帚綱衰減系數(shù)，加速度傳感器在共振區(qū)（入=1）附近的幅頻特性曲線會(huì) 肖起來(lái)，有助提高加速度傳感器的上限頻率，一般當(dāng)00.60.707時(shí)比較理想。c増大無(wú)帚綱衰減系數(shù)，相位差卩將隨彼測(cè)物體的振動(dòng)頻率變化而變化。在測(cè)最簡(jiǎn)諧振 動(dòng)時(shí)，這種影響不人，但在測(cè)杲TF簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生波形畸變，只有在相頻曲線成線性關(guān) 系時(shí)，才町避免。11.2.2.4測(cè)，非簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題對(duì)慣性傳感器的特性的討論，主要建立在簡(jiǎn)諧振動(dòng)的情況2在工程實(shí)際屮，單純的 簡(jiǎn)諧
17、振動(dòng)（周期振動(dòng)的特例）是比較少的，人多數(shù)是復(fù)雜周期振動(dòng)、準(zhǔn)周期振動(dòng)和罪周期 振動(dòng)。丁是就提出這樣一個(gè)問(wèn)題，能夠止確地反映或記錄簡(jiǎn)諧振動(dòng)的傳感器，是否能正確 地反映或記錄復(fù)雜周期振動(dòng).準(zhǔn)周期振動(dòng)和非周期的振動(dòng)呢？在這一卩里，將討論這個(gè)問(wèn)1、復(fù)雜周期振動(dòng)的測(cè)量如果被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜周期振動(dòng)x（小那么.它就町以分解為一系列的簡(jiǎn)諧振動(dòng), 換句話說(shuō)，它可以看成是一系列簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成振動(dòng)x（/）=L+ .vn sinOg/-6J（1119）2 n=i將It代入（11-2）式，則可得穩(wěn)態(tài)解8xr=Exm.n sin（/KO,r-0H-（pJ（11-20）對(duì)J：位移傳感器，當(dāng)入1時(shí)，X叫TX“，若相位差
18、隨頻率呈線性關(guān)系，設(shè)其比例 系數(shù)為陰，則，p”（3）=r“3“=人3,時(shí)，冇8=Exnn sinOg/-% -U）nsl8silUd”）-”）（1121）w=l雖然式（11-19）與式（11-21）相比還存在相位差.但它是一個(gè)常不會(huì)使輸出波形 發(fā)生畸變，即相當(dāng)于軌跡僅僅移動(dòng)了一個(gè)時(shí)間常 tn 超前或滯后）。由圖11一7可知當(dāng)0060.7、入1時(shí)，即在位移傳感器的1作范I韋1內(nèi).相頻曲線町近似為線性關(guān)系。因此,在位移傳感器的范閘內(nèi)，用位移傳感器測(cè)戢復(fù)雜周期振動(dòng)不會(huì)發(fā)牛波形畸變。同理，対珂速度傳感器，當(dāng)g %詩(shī)時(shí)，若相頻曲線也視為線性關(guān)系，即%(3)=匚叫=/0),有=y-sin(H(D1r
19、-0n -/wnco,) tr p；(1122)=y sin(El Pn若將（1119）式求導(dǎo)得鈿）=（/?w1）2xn sin（”（D/ -0n +7i）n=l8=E熾 sin（“coj-e” +7i）（1123）n=I將武（11-22）與式（11 一23）進(jìn)行比較，存在相位差/“，但它也是一個(gè)常數(shù)，不會(huì)引起 波形畸變。即相當(dāng)丁僅僅移動(dòng)了一個(gè)時(shí)間常鼠-（超前或滯后）。由圖11一7町知，當(dāng)九vl, 異0.60.7時(shí)，即在加速度傳感器的工作范川內(nèi)，相頻曲線也町近似為線性關(guān)系。因此 在加速度傳感器范陽(yáng)內(nèi)，用加速度傳感器測(cè)駁復(fù)雜周期振動(dòng)也不會(huì)發(fā)生波形畸變。通過(guò)以上分析，可得卜述結(jié)論：對(duì)丁位移傳感器、
20、加速度傳感器，當(dāng)滿足它們的工作 條件時(shí)，它們的相頻曲線都町以近似為在線性關(guān)系，所測(cè)的復(fù)雜周期振動(dòng)倍號(hào)，不會(huì)引起 波形畸變。同理，対丁準(zhǔn)周期振動(dòng)，也町得到同樣的結(jié)論。2、非周期振動(dòng)的測(cè)量在非周期振動(dòng)中，加速度（位移、速度也是一樣）的各階諧波分駅在整個(gè)頻率域上是 連續(xù)分布的，即加速度的頻率譜是連續(xù)譜。也就是說(shuō)，非周期振動(dòng)是由頻率從Otoo的所有 的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成振動(dòng)。它不僅包含著頻率很低的諧振分駅，而1這種超低頻的諧振分磺 有時(shí)還是很人的。在測(cè)試中，為了能夠止確地反映和記錄非周期振動(dòng)，耍求慣性式傳感器 在低頻區(qū)（即0X1）,已超出它的匸件范尉，它的幅頻特性就不好了。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，町以選樣固 有
21、頻率很高的加速度傳感器，并采用適肖的措施，如合理地確定需耍測(cè)定的“垠高”諧振 頻率，并配置相應(yīng)的低通濾波器及增人加速度傳感器的阻尼等。因此，在測(cè)最任意形式的振動(dòng)的時(shí)候，不但要考慮傳感器的幅頻特性和相頻特性，同 時(shí)還需要考慮阻尼對(duì)加速度傳感器的有利的影響和不利的影響。11.3振動(dòng)傳感器的機(jī)電變換原理一般來(lái)說(shuō)，振動(dòng)傳感器在機(jī)械接收原理方面，只冇相對(duì)式、慣性式兩種，但在機(jī)電變換 方面，由于變換方法和性質(zhì)不同，苴種類(lèi)繁多，應(yīng)用范闈也極苴廣泛。在現(xiàn)代振動(dòng)測(cè)駅中所用的傳感器，已不是傳統(tǒng)概念上獨(dú)立的機(jī)械測(cè)杲裝置，它僅是整 個(gè)測(cè)危系統(tǒng)中的一個(gè)壞節(jié)，tL與后續(xù)的電子線路緊密相關(guān)。以電測(cè)法為例，苴測(cè)試系統(tǒng)示 意框
22、圖如圖11一9示。311PDF created with pdfFactory Pro trial version 圖11-9 電測(cè)法測(cè)試系統(tǒng)示盤(pán)圖由J：傳感器內(nèi)部機(jī)電變換原理的不同，輸出的電罠也各不相同。何的是將機(jī)械彊的變 化變換為電動(dòng)勢(shì)、電荷的變化，仃的是將機(jī)械振動(dòng)晟的變化變換為電阻、電感等電參彊的 變化。一般說(shuō)來(lái)，這些電戰(zhàn)并不能直接被后續(xù)的顯示、記錄、分析儀器所接受。因此針對(duì) 不同機(jī)電變換原理的傳感器，必須附以專配的測(cè)磺線路。測(cè)靈線路的作用是將傳感器的輸 出電罠垠后變?yōu)楹罄m(xù)顯示、分析儀器所能接受的一般電壓信號(hào)。因此，振動(dòng)傳感器按其功 能可勺以卜兒種分類(lèi)方法，如表11一1示表11-1振動(dòng)傳
23、感器的分類(lèi)按機(jī)械接收原理分1. 相對(duì)式2. 慣性式按機(jī)電變換原理分1電動(dòng)式2 壓電式3.電渦流式4. 電感式5. 電容式6. 電阻式按所測(cè)機(jī)械最分1. 位移傳感器2. 速度傳感器3. 加速度傳感器4. 力傳感器5. 應(yīng)變傳感器6. 執(zhí)振傳感器7. 扭矩傳感器以上三種分類(lèi)法屮的傳感器是相容的，所以按所測(cè)機(jī)械靈分類(lèi)法中的傳感器，將貫串 于全章的內(nèi)容之中進(jìn)行介紹。11.3.1相對(duì)式電動(dòng)傳感器。電動(dòng)式傳感器基丁電磁感應(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-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)傳感器的I作簡(jiǎn)圖如圖H-10 40,從而由公式(112
24、4)町得N=n】dF0(1125)由于刪變化范陽(yáng)為|傘dm, %稱為址人 跟隨加速度值，肖嚴(yán)程()時(shí)，條件自然滿 足，當(dāng)一入=*0,由F彈性力F由預(yù)壓力F=kb和彈性恢 復(fù)力F=kx組成，而a5,則FiF0.所 以F=F0o因此傳感器的跟隨條件為：Fo 一 mam 0 或 67m (11 26 )tn如果被測(cè)加速度超過(guò)上述的最人跟隨加速度dm值時(shí)，或頂桿的預(yù)壓力凡不夠人時(shí)，傳 感器的頂桿將同彼測(cè)物發(fā)生撞擊。此時(shí)測(cè)住無(wú)法進(jìn)行。快至?xí)p傷傳感器，因此使用時(shí)- 定要注意滿足傳感器的跟隨條件。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電動(dòng)式傳感器所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：1(=一 BL(1127)式中B為磁通密度，1為
25、線圈在磁場(chǎng)內(nèi)的仃效長(zhǎng)度，總為線圈在磁場(chǎng)中的相對(duì)速度。 因此，相対式電動(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，宙丁在機(jī)電變換原理 中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)電律，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-個(gè) 速度傳感器。11.3.2 電渦流式傳感器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Z間的 距離變化來(lái)測(cè)最物體的振動(dòng)位移或幅值的。電渦流傳感器其有頻率范陽(yáng)寬(010kHz),線 性丁作范閑人、靈敏度高以及非接觸式測(cè)最等優(yōu)點(diǎn)，主耍應(yīng)用-靜位移的測(cè)帚、振動(dòng)位移 的測(cè)彊、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測(cè)最。電渦流傳感器的主要由線圈、框架、支架、填 料等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖
26、11-12示。線圈框架村套支架捆頭 電纜保護(hù)套 填料螺付 電纜線圈框架殼體(/?)圖11-12 電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)示盤(pán)圖電渦流傳感器的工作原理如圖ll-13a所示。當(dāng)逍仃交變電流i的線圈靠近導(dǎo)體農(nóng)面時(shí), 由丁交變磁場(chǎng)的作用，在導(dǎo)體衣而層就感生電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生閉介環(huán)流初，稱為電渦流，電 渦流傳感器中有-線圈,當(dāng)這個(gè)傳感器線圈通以高頻激勵(lì)電流i時(shí)，其周?chē)彤a(chǎn)生高頻交 變磁場(chǎng)，磁通駅為,當(dāng)彼測(cè)的導(dǎo)體靠近傳感器線圈時(shí)，E11J：受到高頻交變磁場(chǎng)的作用，在 其表而產(chǎn)生電渦流L，這個(gè)電渦流產(chǎn)生的磁通又穿過(guò)原來(lái)的線圈，根據(jù)電磁感應(yīng)定律， 它總是抵抗主磁場(chǎng)的變化。因此，傳感器線圈與渦流相當(dāng)丁存在互感的兩個(gè)線圈。
27、互感的 #PDF created with pdfFactory Pro trial version 大小與原線圈和導(dǎo)體表面的間隙d有關(guān),其等效電路如圖ll-13b所示。圖中氏L為原線 圈的電阻和自感，&、Lc為電渦流冋路的等效電阻與自感。這一等效電路乂町進(jìn)一步簡(jiǎn)化 為圖ll-13c所示的電路并且可以證明:當(dāng)電流的頻率甚高時(shí)，即兒VV叫時(shí),圖中的/?、 1/近似為R、R + ；K2Rc； L=L(K2)(1128)式中為耦介系數(shù)，M為互感系數(shù)。耦介系數(shù)K決定F原線圈與導(dǎo)體表面的距離PDF created with pdfFactory Pro trial version PDF created
28、 with pdfFactory Pro trial version 圖11-14帶仃氣隙的電感元件圖11-13電渦流式傳感器變換廉理和等效電路示總圖d。即K二K(d)。當(dāng)dToo時(shí)，K(d)=0, Lz=Lo這樣間隙d的變化就轉(zhuǎn)換為廠的變化，然后 再通過(guò)測(cè)錄線路將厶的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。因此 只耍測(cè)定厲的變化，也就間接地 求出了間隙d的變化。這就是非接觸式電渦流傳感器的工作原理。如何將Z/的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，并進(jìn)一步確定d的變化關(guān)系，將在電渦流傳感 器的測(cè)屆線路中加以介紹。11.3.3電感式傳感器如圖11-14所示，它是一個(gè)帶有工作(隙5的 電感尤件。現(xiàn)在來(lái)討論這個(gè)電感尤件的電阻抗Z的
29、 人小。對(duì)J：任何一個(gè)有鐵心的線圈，其阻抗都町以 表示為：彭2Z=R + j2nf(1129)Zm式中j=口，R為線圈的直流電阻，/為工作電壓 的頻率，W為線圏的匝數(shù),Zm為磁回路的磁阻。 如果忽略漏磁通的影響，則315PDF created with pdfFactory Pro trial version IflJZi=ZMCO + ZM 5MCOIM式llZMCO為鐵心部分的磁阻，ZM6為氣隙部分的磁阻t 1和6分別為決心和氣隙的匸作長(zhǎng)度, 卩和M分別為鐵心和空氣的導(dǎo)磁率，A是飲心面枳。代入(1129)式可得：W2Z=/?+jCD p(1130)1十0由此可見(jiàn)，如果(11一30
30、)式的右邊諸項(xiàng)中的任何一個(gè)參數(shù)4 (/). 5 (/)冇變化時(shí)， 都能改變?cè)摼€圈的阻抗ffiZ,也就足說(shuō)，依據(jù)傳感器的和對(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)A ()、5 (/)的變化轉(zhuǎn)換成為電參屆信兮Z的變化。因此，電感傳感器有二種形式,一是可變間隙的,即:6=8(/),二是可變導(dǎo)磁面積的, aPA=A(r)e 如圖 1115 示。卜-面討論町變間隙傳感器的輸出電參數(shù)特性。如果當(dāng)&泣時(shí)，Z=jwL,同時(shí)，在制造時(shí)，為了保證更高的變換效率和較好的特性, 應(yīng)“1盡彊選擇島導(dǎo)雄率的材料。所以仃丄丄在滿足了1:述條件Zh；(11 30) A可以近似地寫(xiě)成:Z - jgo4co
31、w2山“彳乙卅! TJ=*I1O(a)可變間隙示總圖(b)可變面積示總圖圖11-15電感元件參厳變化形式示總圖(11-31 )式nJ知，線圈的阻抗Z和氣隙長(zhǎng)度&t)成雙曲線關(guān)系，如圖Il-I6a所示。 該曲線只冇在靈敏度極低或苕在間隙極小的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)接近11線的部分，但是，只要適 當(dāng)?shù)剡x擇&，就有町能得到在0.105)g的范用內(nèi)，基本匕可以認(rèn)為T(mén).作是線性的。差動(dòng)式傳感器的簡(jiǎn)圖如圖ll-16b、c所示。由它的特性曲線町看出，只耍適當(dāng)選取6, 在(0.30.4) 6。的范用內(nèi)，某本上可以認(rèn)為工作是線性的。(a)電感傳感器特性曲線 (b)差動(dòng)電感傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 (c)足動(dòng)電感傳憊器特性曲線圖11
32、-16墾動(dòng)式傳感器特性曲線及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如果把差動(dòng)式電感傳感器的兩個(gè)線圈接入交流器電橋中，電橋可以冇很人的輸出。 為把差動(dòng)式電感傳感器的兩個(gè)線圈放到高速旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，就構(gòu)成了卄接觸式電感傳 感器。如圖1117所示。它可測(cè)量軸心軌跡。(a)旋轉(zhuǎn)軸在力向的振動(dòng)測(cè)試簡(jiǎn)圖圖11-17旋轉(zhuǎn)軸的測(cè)試示總圖11.3.4電容傳感器兩個(gè)平行導(dǎo)體極板間的電容住叮宙卜式給出：AC=K()(1132)8(d)圖11-18電容傳感器的工作脈理示總圖式中C為電容杲，A為公共面積，6為極板間的距離，K為介電常數(shù)。由上式可知，無(wú)論改變公共面積A或極板間的距離&均町改變電容最C。因此電容傳 感器一般分為兩種類(lèi)型。即可變間隙6式和可
33、變公共面積A式如圖1118a、b所示，很 明顯，圖ll-18a的可變間隙式可以測(cè)最直線振動(dòng)的位移M 圖1118b的可變面積式可 以測(cè)晴扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移48。因此電容傳感器是非摟觸型的位移傳感器。對(duì)于圖11-1航所示的情形，如果公共面積A為常數(shù)，則C=0.0885-pF(1133)當(dāng)被測(cè)振動(dòng)的位移&遠(yuǎn)小丁初始間距g時(shí)，即8=8() A3 , aS &)則極板間距6的變化W： A8所引起的極板間電容彊C(jī)的變化S ACZfuJ的關(guān)系應(yīng)為AC=C pF(1134)5O宙此可知，當(dāng)A5 8o時(shí)，極板間6的變化屆&與&所引起的電容屆的變化HUCZ 間的關(guān)系是線性的。但值得注盤(pán)的是(11-32)式所
34、決定的電容屆C和間距6的關(guān)系仍然足 雙曲線的關(guān)系。因此，為了能得到(11一34)式的結(jié)果，除了要滿足A8 8o這個(gè)條件Z外, 還必須根據(jù)K及A的值來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇X,否則(11一34)式的町用范川是很窄的，即傳感 器的線性范閘很窄。為了改善傳感器的線性特性，可將其做成差動(dòng)式電容傳感器，其線性 范圍和靈敏度將提高一倍，差動(dòng)式電容傳感器結(jié)構(gòu)如圖ll-18c示。對(duì)于圖11-18b所示的情形,如果間距6是固定的，則(7=0.139 R _冬()pF(1135)571式中的心如圖1118b中所示，長(zhǎng)度單位為cm,角度的單位為弧度。當(dāng)71/2071 而A9e時(shí)，則xnC=C一pF(1136)e *由此
35、町知，當(dāng)測(cè)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的幅角時(shí)，極板間由引起的電容最的變化?與它的關(guān)系是線 性的。電容傳感器和電感傳感器都屬參最式傳感器，町以用非接觸測(cè)最技術(shù)中，也町以 根據(jù)需耍做成各種傳感器。變面枳型電容式角位移傳感器的結(jié)構(gòu)如圖ll-19a示。它采用開(kāi)柏賞片(a)電容式角位移傳感器彈簧片(b)罡動(dòng)電容式加速度傳憊器圖11-19電容傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖的是羞動(dòng)式結(jié)構(gòu)形式，測(cè)桿隨被測(cè)位移而運(yùn)動(dòng)，它帶動(dòng)活動(dòng)電極移動(dòng)，從而改變了活動(dòng)電 極與兩個(gè)固定電極Z間極板的相互覆蓋面積，使電容發(fā)生變化。山丁變而積型電容式傳感 器的輸人、輸出特性是線性的，因此這種傳感振器仃良好的線性。差動(dòng)電容式加速度傳感 器如圖ll-19b示，它是一
36、種空氣阻尼的電容式加速度傳感器。該傳感器采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu), 仃兩個(gè)固加電極，兩極板Z間川彈簧支撐的個(gè)質(zhì)量塊，此質(zhì)量塊的兩個(gè)端面經(jīng)過(guò)磨平拋 光后作為町動(dòng)極板。當(dāng)傳感器測(cè)駅垂直方向上的振動(dòng)時(shí)，利用的是慣性式機(jī)械接收原理， 由丁質(zhì)彊塊的慣性作用，使兩固定的極板相對(duì)質(zhì)駅塊產(chǎn)生位移，從而測(cè)岀在振動(dòng)方向的參 數(shù)值。如果在被測(cè)物體周川仃強(qiáng)磁場(chǎng)(如測(cè)彊電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了的振動(dòng))，使用電容傳感器更為適宜。 由丁電容傳感器電容彊的變化(?是很微小的，因此，它要求測(cè)戰(zhàn)電路典仃很人的增益和足 夠高的工作頻率(幾I赫到兒I兆赫)。通常是采用調(diào)頻技術(shù)以增加電路的靈敏度和町靠 性。11.3.5慣性式電動(dòng)傳感器慣性式電動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
37、圖，如圖11一20所示，該傳感器由網(wǎng)定部分、町動(dòng)部分以 及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器匸作在位移傳感器狀態(tài)，其對(duì)動(dòng)部分的質(zhì)最應(yīng)該足 夠的人，而支承彈簧的剛度應(yīng)該足夠的小。也就是讓傳感器H旳足夠低的固仃頻率。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：ii=BL 豈（1137）式中B為磁通密度，1為線圈在磁場(chǎng)內(nèi)的仃效長(zhǎng)度，埠為線圈在礎(chǔ)場(chǎng)屮的相対速度。從傳感器的結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由J：其輸出的電信號(hào)是由電 碗磁W產(chǎn)生，根據(jù)電磁感應(yīng)電律，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所感生的電動(dòng)勢(shì)與線圈 切割磁力線的速度成止比。因此就傳感器的輸出信號(hào)來(lái)說(shuō)，感W電動(dòng)勢(shì)是同被測(cè)振動(dòng)速度 成正比的，所以它
38、實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。圖11-20慣性式電動(dòng)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖為了使傳感器有比較寬的可用頻率范圍,在工作線圈的對(duì)面安裝了 個(gè)用紫銅制成的 阻尼環(huán)。通過(guò)合適的兒何尺寸，町以得到理想的無(wú)杲綱衰減系數(shù)g二0.7。阻尼環(huán)實(shí)際上就 是一個(gè)在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的短路環(huán)。在工作時(shí)，此加路環(huán)產(chǎn)生感生電流。這個(gè)電流乂隨同阻尼 環(huán)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電磁力，此力同M動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)方向相反，呈阻力形式出現(xiàn)， 其人小與町動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)速度成正比。因此，它是該系統(tǒng)屮的線性阻尼力。此類(lèi)傳感器的缺點(diǎn)是在測(cè)彊時(shí)傳感器的全部巫最都必須附加在被測(cè)振動(dòng)物體上，這對(duì) 某些振動(dòng)測(cè)磧結(jié)果的町靠性將產(chǎn)生較人的附加質(zhì)鼠彭響.11.3.6壓電式加速度傳
39、感器斥電式加速度傳感器的機(jī)械接收部分是慣牲式加速度機(jī)械接收原理，機(jī)電部分利用的 是斥電晶體的正床電效應(yīng)。直原理是某些晶體（如人極化陶瓷、斥電石英晶體等）在一 定方向的外力作用卜或承受變形時(shí)，它的晶體面或極化面上將何電荷產(chǎn)生，這種從機(jī)械能 （力，變形）到電能（電荷，電場(chǎng)）的變換稱為正壓電效應(yīng)。而從電能（電場(chǎng)，電壓）到 機(jī)械能（變形，力）的變換稱為逆壓電效應(yīng)。人工極化陶瓷，在外電場(chǎng)作用卜，會(huì)使自發(fā)極化方向順著電場(chǎng)方向。如圖11-21所示。 當(dāng)外加電場(chǎng)取消后，其自發(fā)極化方向會(huì)仃部分改變，但最后在原電場(chǎng)方向?qū)⒈憩F(xiàn)出剩余極 化強(qiáng)度。319PDF created with pdfFactory Pro t
40、rial version 自我砒b)外加電場(chǎng)劇余極乞沮世(a) fl發(fā)極化(O剩余極化圖11-21爪電陶瓷晶體的極化過(guò)程經(jīng)過(guò)外加電場(chǎng)的極化處 理后。陶瓷材料II仃了剩余極 化強(qiáng)度，但是，并不能從極化 面測(cè)屆出任何電荷，這足因?yàn)?在極化面上的門(mén)曲電荷被極 化電荷所束縛，(如圖11- 22a示)，并不能離開(kāi)電極面, 因此，不能量得其極化強(qiáng)度。當(dāng)有外力作用時(shí),如圖(a)、加力前.“由電荷被束縛：25or10kHz絕緣螺松11接，結(jié)合而涂薄層硅脂25OaC8kHz蜂蠟粘合4or7kHz磁座吸合isor1.5kHz觸桿手持不限0.4kHz11.3.7 壓電力傳感器在振動(dòng)試驗(yàn)屮，除了測(cè)戰(zhàn)振動(dòng)，還經(jīng)常盂要測(cè)
41、吊對(duì)試件施加的動(dòng)態(tài)激振力。圖11 30 為壓電式力傳感器的結(jié)構(gòu)示恿圖，壓電式力傳感器真仃頻率范II耳寬、動(dòng)態(tài)范陽(yáng)人、體積小 和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得廣泛應(yīng)用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)。其實(shí)際受力情況可口體分析 如2作用在力傳感器上的力幾同時(shí)施加丁品體片與充體組成的一對(duì)并聯(lián)彈贊上，如圖1131a示,kp和匕分別表示二者的軸向剛度。在靜態(tài)情況，晶體片上實(shí)際所受的力為:(1145)只有當(dāng)燈 人時(shí)，F(xiàn)pb（1146）即用電式力傳感器的輸出電荷信號(hào)與外力成疋比。在動(dòng)態(tài)情況卜S還盂考慮傳感器底部質(zhì) 量碼 和頂部質(zhì)量則的慣性力，如圖1131b示壓電片圖11-31力傳感器傳力作用的模熨圖11-30 Jk電力傳感器示意圖327PDF created with pdfFactory Pro trial version #PDF created with pdfFactory Pro trial version 圖11-32阻抗頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(114
簡(jiǎn)諧振動(dòng)傳感器：第三講 傳感器 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
第三講傳感器機(jī)械振動(dòng)
一、本節(jié)目標(biāo)：
1、傳感器的原理和意義、與其他部分知識(shí)的綜合應(yīng)用
2、知道什么是機(jī)械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，理解回復(fù)力的特點(diǎn)，理解一次全振動(dòng)中加速度、速度的變化情況。
3、知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型，了解實(shí)例，知道研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的意義
二、知識(shí)框架：
1、傳感器的原理和應(yīng)用：傳感器是指這樣一類(lèi)元件：它能夠感受諸如位移、速度、力、溫度、濕度、流量、
聲強(qiáng)、溫度、光、聲、化學(xué)成分等等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。
2、機(jī)械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)
首先，建立彈簧振子理想模型；
其次，為什么會(huì)振動(dòng)呢？
再次，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況？
最后，歸納總結(jié)什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)規(guī)律
物體在跟位移大小成正比，并且總指向平衡位置的力作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。F=-kx
增大↑減小↓最大M 零0 向左←向右→
三、傳感器典型例題
1、力電傳感器
力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學(xué)信號(hào)（位移、速度、加速度等）轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。
例1、在實(shí)驗(yàn)研究課上，王明和夏青兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖10甲，乙兩圖所示的電子秤。所用器材相同，電源電動(dòng)勢(shì)為E, 內(nèi)阻不計(jì)。可變電阻長(zhǎng)為L(zhǎng), 電阻為R。彈簧導(dǎo)電，勁度系數(shù)為k，其電阻不計(jì)。連接甲圖中的電壓表的導(dǎo)線可自由伸縮。不測(cè)量時(shí)指針P均在a處(如圖中虛線所示)。使電壓表的示數(shù)與所稱的重力對(duì)應(yīng)便成為電子秤。
（1）不稱重時(shí)，甲，乙兩圖中的電壓表示數(shù)分別是多大？
（2）分別寫(xiě)出對(duì)應(yīng)于甲，乙兩種設(shè)計(jì)，所稱重力G與電壓表的示數(shù)U以及E，k，L的關(guān)系式。
（3比較甲，乙兩個(gè)電路，哪一個(gè)比較好？為什么？
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放眼全球，數(shù)字城市與智慧城市的建設(shè)為現(xiàn)代化城市發(fā)展帶來(lái)了日新月異的變化。城市的信息化建設(shè)以其獨(dú)特的魅力和優(yōu)勢(shì)，正成為城市轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的新銳先鋒，北京、深圳、杭州、寧波、廣州……國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的城市爭(zhēng)先恐后把發(fā)展的目光，投向城市信息化建設(shè)。2013年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布了首批90家智慧城市試點(diǎn)名單，星星之火已成燎原之勢(shì)，誰(shuí)將在智慧城市未來(lái)發(fā)展的格局中，占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，我們拭目以待。
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智能家居安防傳感器，無(wú)“限”感知，智慧“管”家。
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現(xiàn)如今，傳感器已經(jīng)融入生活的各個(gè)角落，它能分析用戶日常行為，增加用戶與周邊世界的互動(dòng)方式。
比如經(jīng)常接觸到的人體紅外傳感器、燃?xì)馓綔y(cè)傳感器等等。通過(guò)一些常用的智能傳感器，可以大大提升生活的便捷性與安全性。
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實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光照明的智能管理，可以根據(jù)人們的行為模式和住宅光環(huán)境對(duì)燈光照明實(shí)行自動(dòng)控制，滿足不同時(shí)段中不同的情景需求，創(chuàng)造一個(gè)個(gè)性化、藝術(shù)化、舒適、高雅的家庭光環(huán)境。
2021智慧城市（成都）國(guó)際博覽會(huì) 物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)國(guó)際博覽會(huì)
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隨著社會(huì)的快速發(fā)展，智慧城市、新農(nóng)村、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)智慧創(chuàng)新發(fā)展的新科技時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，人們的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生改變，也推動(dòng)著社會(huì)的快速發(fā)展。現(xiàn)代城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)發(fā)展將以智慧科技、創(chuàng)新發(fā)展、跨界協(xié)同管理服務(wù)為起點(diǎn)，開(kāi)啟智慧城鄉(xiāng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的新征程。
成都是中國(guó)西南地區(qū)重要的中心城市，國(guó)家重要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、商貿(mào)物流中心和綜合交通樞紐，
2022深圳國(guó)際電子封裝技術(shù)裝備展覽會(huì)
新物聯(lián)號(hào)：昶文展覽 2021-7-14 共有: 136 瀏覽
當(dāng)今中國(guó)已成為世界最大電子信息產(chǎn)品的制造國(guó)之一，眾多世界著名電子公司的大量一級(jí)、二級(jí)封裝正在轉(zhuǎn)入我國(guó)生產(chǎn)，如今封裝測(cè)試、燒結(jié)技能已演變成半導(dǎo)體、LED、電子領(lǐng)域一顆明珠，是集成電路芯片生產(chǎn)完成后不可缺少的一道工序，是器件到系統(tǒng)的橋梁。為本行業(yè)及上下游行業(yè)提供信息交流，市場(chǎng)開(kāi)拓和經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品展示、技術(shù)開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，為企事業(yè)單位、科研院所和高等院校搭建橋梁。
成都發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃：要在5年內(nèi)核心產(chǎn)業(yè)營(yíng)收突破1000億元
新聞來(lái)源：四川在線 2021-7-15 共有: 149 瀏覽
7月15日，在成都舉行的第九屆中國(guó)（西部）電子信息博覽會(huì)上，成都發(fā)布《成都智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2021—2025年）》。根據(jù)該規(guī)劃，5年內(nèi)，成都全市建成創(chuàng)新和體系完善、應(yīng)用廣泛、帶動(dòng)性強(qiáng)、影響力大的全國(guó)智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)策源地和聚集地，核心產(chǎn)業(yè)營(yíng)收突破1000億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)突破2000億元。
中國(guó)移動(dòng)旗下芯昇科技公司發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用芯片
新聞來(lái)源：新華網(wǎng) 2021-7-15 共有: 150 瀏覽
為豐富芯片供應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)多樣性，促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，芯昇科技明確將通用MCU作為重要發(fā)展規(guī)劃。通過(guò)前期充分的市場(chǎng)摸索及調(diào)研，深挖芯片行業(yè)特點(diǎn)，中移物聯(lián)網(wǎng)集成電路中心（芯昇科技）于2020年10月發(fā)布了首款基于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的MCU芯片CM32M101A。此外，多個(gè)基于Arm Cortex-M4及RISC-V內(nèi)核系列的通用安全MCU產(chǎn)品也已進(jìn)入研制狀態(tài)。
2021河北·中俄新一代信息技術(shù)合作云論壇成功舉辦
新聞來(lái)源：河北中俄新一代信息技術(shù)合作云論壇 供稿 2021-7-15 共有: 201 瀏覽
為響應(yīng)貫徹落實(shí)“十四五”規(guī)劃精神，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)一步落實(shí)河北省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建京津冀科技創(chuàng)新一體化的戰(zhàn)略布局，“2021河北·中俄新一代信息技術(shù)合作云論壇”于2021年7月13日以線上+線下國(guó)際連線直播的方式成功舉辦，受到海內(nèi)外22萬(wàn)余名觀眾的廣泛關(guān)注。
2022中國(guó)（西安）國(guó)際工業(yè)測(cè)量及數(shù)字制造技術(shù)展覽會(huì)
新物聯(lián)號(hào)：唐繼勇 2021-7-15 共有: 142 瀏覽
隨著工業(yè)的需求面不斷擴(kuò)大與深入，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的設(shè)施與技術(shù)的要求也越來(lái)越高，如何提升檢測(cè)手段、完善檢測(cè)設(shè)備是檢測(cè)從業(yè)人士身負(fù)的重任和義務(wù)
韓國(guó)首爾在2023年將擁有全市公共物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)
新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 整理 2021-7-16 共有: 169 瀏覽
據(jù)韓國(guó)商務(wù)網(wǎng)報(bào)道，上周，首爾市政府宣布其全市公共物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（物聯(lián)網(wǎng)）有望在 2023 年建成。該運(yùn)營(yíng)平臺(tái)計(jì)劃于2021年底在市政廳建成。公共物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)旨在通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器支持和提供共享停車(chē)、智能路燈和防止消失等公共服務(wù)。政府將使用這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集與交通、安全和環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)使這些數(shù)據(jù)能夠在城市的 25 個(gè)地區(qū)辦事處之間相互傳輸。
11月3日第十屆中國(guó)（深圳）國(guó)際全屋智能展覽會(huì)
新物聯(lián)號(hào)：物物智聯(lián) 2021-7-16 共有: 214 瀏覽
2021第十屆中國(guó)（深圳）國(guó)際全屋智能展覽會(huì)11月3日至5日將在深圳國(guó)際會(huì)展中心（寶安新館）開(kāi)幕
物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、電動(dòng)汽車(chē)和定位技術(shù)是亞太地區(qū)物流業(yè)的主要投資重點(diǎn)
新聞來(lái)源：新物聯(lián)翻譯 來(lái)自ELE TIMES 2021-7-16 共有: 149 瀏覽
領(lǐng)先的位置數(shù)據(jù)和技術(shù)平臺(tái) HERE Technologies 的最新研究表明，亞太 (APAC) 地區(qū)約有三分之一的物流公司正在考慮物聯(lián)網(wǎng) (37%)、倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化 (33%) 和電動(dòng)汽車(chē) ( 32%）作為未來(lái)兩年的主要投資重點(diǎn)。超過(guò)一半的物流公司也在利用基于地圖的解決方案和實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行車(chē)隊(duì)跟蹤。
江蘇物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)去年實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)收入超6500億元
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中新網(wǎng)無(wú)錫7月15日電 (記者 孫權(quán))7月15日，江蘇省人民政府副秘書(shū)長(zhǎng)張樂(lè)夫在無(wú)錫舉行的2021世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)新聞發(fā)布會(huì)上介紹，該省去年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)收入超6500億元，同比增長(zhǎng)約10%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
2021中國(guó)移動(dòng)OneNET之星物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)客馬拉松大賽正式啟動(dòng)
新聞來(lái)源：新華網(wǎng) 2021-7-16 共有: 186 瀏覽
近日，由中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司主辦，中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司承辦的2021中國(guó)移動(dòng)OneNET之星物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)客馬拉松大賽(以下簡(jiǎn)稱：OneNET之星創(chuàng)馬大賽)正式啟動(dòng)。OneNET之星創(chuàng)馬大賽是中國(guó)移動(dòng)面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈伙伴打造的高等級(jí)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目選拔、孵化平臺(tái)。迄今為止，已成功舉辦五屆，累計(jì)參賽團(tuán)隊(duì)多達(dá)2000支。賽事影響力日益擴(kuò)大，眾多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過(guò)賽事平臺(tái)在行業(yè)中嶄露頭角，并且成為了中國(guó)移動(dòng)重要的項(xiàng)目合作伙伴
小米新能源汽車(chē)為招募人才大開(kāi)期權(quán)，年銷(xiāo)百萬(wàn)輛可全部變現(xiàn)
新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 整理 2021-7-17 共有: 237 瀏覽
7月16日，據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，小能智能汽車(chē)開(kāi)始大幅招聘人才。小米新能源汽車(chē)公司將授予員工獨(dú)立的汽車(chē)公司期權(quán)，在5年內(nèi)發(fā)放完畢。
物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)預(yù)計(jì)到 2026 年收入將達(dá)到 36 億美元
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物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 服務(wù)預(yù)計(jì)將以每年 40% 的速度增長(zhǎng)，到 2026 年收入將達(dá)到 36 億美元（26 億英鎊）。來(lái)自全球技術(shù)咨詢公司 ABI Research 的最新報(bào)告的最新研究結(jié)果表明，技術(shù)堆棧的價(jià)值正在從硬件和中間件轉(zhuǎn)向分析和增值服務(wù)。
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新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 翻譯 Nick Earle原創(chuàng) 2021-7-19 共有: 242 瀏覽
物聯(lián)網(wǎng)從醫(yī)藥到制造、物流到零售等各個(gè)領(lǐng)域的潛力是巨大的，我們這些幸運(yùn)地處于物聯(lián)網(wǎng)前沿的人非常榮幸。 然而，任何挑戰(zhàn)現(xiàn)狀的新市場(chǎng)方法都會(huì)遇到障礙，必須克服這些障礙才能充分發(fā)揮其潛力。對(duì)新的做事方式可能會(huì)有很大的阻力，被要求以不熟悉的方式使用技術(shù)的現(xiàn)有企業(yè)可能會(huì)感到受到威脅并因此采取防御性行動(dòng)。當(dāng)您在單一地理區(qū)域內(nèi)運(yùn)營(yíng)時(shí)，這已經(jīng)足夠了，但是當(dāng)您添加多地域物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目固有的復(fù)雜性和監(jiān)管變化時(shí)，對(duì)于試圖突
壓力傳感器簡(jiǎn)介及工作原理分類(lèi)概述
新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 整理 2021-7-19 共有: 332 瀏覽
壓力傳感器，主要功能是能感受壓力信號(hào)，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類(lèi)型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
2022深圳國(guó)際電源產(chǎn)品配套展覽會(huì)LED電源展覽會(huì)
新物聯(lián)號(hào)：利歐展覽 2021-7-19 共有: 150 瀏覽
近年來(lái)，電源行業(yè)發(fā)展迅速。隨著工業(yè)、電子行業(yè)消費(fèi)水平的不斷提高和上下游需求市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，新興領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)電源市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步提升。電源是工業(yè)產(chǎn)品、電子產(chǎn)品重要的元器件之一。我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)以其他行業(yè)三倍的速度快速發(fā)展，通訊、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、工業(yè)、航空航天、軍工、電力、汽車(chē)、軌道交通等行業(yè)也正以一日千里的速度向前發(fā)展，隨著這些行業(yè)的發(fā)展，無(wú)疑會(huì)促進(jìn)電源市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大。
