2017年結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)知識測振傳感器
【摘要】環(huán)球網(wǎng)校提醒:2017年結(jié)構(gòu)師考試已進入備考階段。根據(jù)學(xué)員對測振傳感器的反饋,同時為進一步加深大家對測振傳感器的了解,環(huán)球網(wǎng)校老師為大家整理了“2017年結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)知識測振傳感器”,希望對大家有所幫助。
測振傳感器
測振傳感器是由慣性質(zhì)量、阻尼和彈簧組成一個質(zhì)量彈簧系統(tǒng),這個系統(tǒng)固定在振動體上(即傳感器的外殼固定在振動體上)、與振動體一起振動;通過測量慣性質(zhì)量相對于傳感器外殼的運動,就可以得到振動體的振動(圖18—2—38)。
(1)磁電式速度傳感器
磁電式速度傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的,圖18—2—39為一磁電式速度傳感器,磁鋼和殼體相連接、并通過殼體安裝在振動體上,與振動體一起振動;芯軸和線圈組成傳感器的系統(tǒng)質(zhì)量,通過彈簧片(系統(tǒng)彈簧)與殼體連接。振動體振動時,系統(tǒng)質(zhì)量與傳感器殼體之間發(fā)生相對位移,因此線圈與磁鋼之間也發(fā)生相對運動,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢正的大小為E=BLnv (18—2—9)
式中B為線圈所在磁鋼間隙的磁感應(yīng)強度,L為每匝線圈的平均長度,n為線圈匝數(shù),v為線圈相對于磁鋼的運動速度、即系統(tǒng)質(zhì)量相對于傳感器殼體的運動速度。對于傳感器來
說BLn是常量,所以傳感器的電壓輸出(即感應(yīng)電動勢E)是與相對運動速度v成正比。
圖18—2—40為一擺式測振傳感器,它的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)設(shè)計成轉(zhuǎn)動的形式,因而可以獲得更低的儀器固有頻率。擺式傳感器可以測垂直方向或水平方向的振動;它也是磁電式傳感器,輸出電壓與相對運動速度成正比。
磁電式傳感器輸出的電壓信號一般比較微弱,需要用電壓放大器進行放大。
(2)壓電式加速度傳感器
從物理學(xué)知道,一些晶體材料當受到壓力并產(chǎn)生機械變形時,在其相應(yīng)的兩個表面上出現(xiàn)異號電荷,當外力去掉后,晶體又重新回到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。
壓電式加速度傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的。圖18—2—41為壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理,壓電晶體片上是質(zhì)量塊,用硬彈簧將它們夾緊在基座上;質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的彈簧剛度由硬彈簧的剛度和晶體片的剛度組成,剛度很大,質(zhì)量塊的質(zhì)量較小,因而質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率很高,可達數(shù)千赫茲,甚至可達100—200kHz。
當傳感器的固有頻率遠遠大于所測振動的頻率時,質(zhì)量塊相對于外殼的位移就反映所測振動的加速度;質(zhì)量塊相對于外殼的位移乘上晶體的剛度就是作用在晶體上的動壓力,這個動壓力與壓電晶體兩個表面所產(chǎn)生的電荷量(或電壓)成正比,因此可以通過測量壓電晶體的電荷量來得到所測振動的加速度。
壓電式加速度傳感器用的放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種。
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注冊結(jié)構(gòu)工程師考試安排,具體安排參考2014年如下:
考試時間 | 考試科目 | |
---|---|---|
2014年9月6日 | 上午8:00—12:00 | 《基礎(chǔ)考試》(上) |
下午14:00—18:00 | 《基礎(chǔ)考試》(下) | |
2014年9月7日 | 上午8:00—12:00 | 《一級專業(yè)考試》(上) |
《二級專業(yè)考試》(上) | ||
下午14:00—18:00 | 《一級專業(yè)考試》(下) | |
《二級專業(yè)考試》(下) |
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