1、工作原理

• 振動(dòng)傳感器：

  • 壓電式振動(dòng)傳感器：基于壓電效應(yīng)，當(dāng)設(shè)備振動(dòng)時(shí)，傳感器內(nèi)部的壓電晶體受到機(jī)械應(yīng)力作用而產(chǎn)生電荷，電荷的大小與振動(dòng)的加速度成正比。通過(guò)測(cè)量電荷信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，即可得到設(shè)備振動(dòng)的加速度信息。

  • 電容式振動(dòng)傳感器：利用電容極板間距離隨振動(dòng)而變化的原理，設(shè)備振動(dòng)導(dǎo)致電容極板間距離改變，從而引起電容值的變化。通過(guò)檢測(cè)電容值的變化并經(jīng)過(guò)電路處理，可獲得振動(dòng)位移或加速度等參數(shù)。

• 壓力傳感器：

  • 壓阻式壓力傳感器：基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部壓力作用于傳感器的敏感元件時(shí)，半導(dǎo)體材料的電阻發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量電阻變化并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，即可測(cè)量出設(shè)備內(nèi)的壓力大小。

  • 電容式壓力傳感器：利用壓力變化引起電容極板間距離或介質(zhì)介電常數(shù)改變的原理，當(dāng)設(shè)備壓力變化時(shí)，電容值隨之改變。通過(guò)檢測(cè)電容值的變化并進(jìn)行信號(hào)處理，可得到壓力測(cè)量值。

2、應(yīng)用領(lǐng)域

• 制造業(yè)：

  • 機(jī)床設(shè)備監(jiān)測(cè)：通過(guò)在機(jī)床的主軸、刀具、工作臺(tái)等關(guān)鍵部位安裝振動(dòng)傳感器、溫度傳感器和位移傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床在加工過(guò)程中的振動(dòng)、溫度和位移變化。當(dāng)傳感器檢測(cè)到異常數(shù)據(jù)時(shí)，可及時(shí)提醒操作人員進(jìn)行調(diào)整或維修，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題和生產(chǎn)延誤。

  • 機(jī)器人監(jiān)測(cè)：對(duì)于工業(yè)機(jī)器人，在關(guān)節(jié)部位安裝扭矩傳感器、角度傳感器和振動(dòng)傳感器等，監(jiān)測(cè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)節(jié)扭矩、角度變化和振動(dòng)情況。這有助于優(yōu)化機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法，提高機(jī)器人的工作精度和穩(wěn)定性，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的機(jī)械故障，保障生產(chǎn)線上的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行。

• 電力行業(yè)：

  • 發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)：在發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子等部位安裝溫度傳感器、振動(dòng)傳感器和絕緣監(jiān)測(cè)傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度、振動(dòng)狀態(tài)和絕緣性能。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的過(guò)熱、不平衡振動(dòng)、絕緣老化等問(wèn)題，提前采取維護(hù)措施，防止發(fā)電機(jī)故障引發(fā)停電事故，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。

  • 變壓器監(jiān)測(cè)：利用油溫傳感器、繞組溫度傳感器、油中溶解氣體傳感器等對(duì)變壓器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。油溫過(guò)高、繞組溫度異常以及油中溶解氣體成分的變化都可能預(yù)示著變壓器存在故障隱患。通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的故障診斷和壽命預(yù)測(cè)，合理安排維護(hù)計(jì)劃，提高變壓器的運(yùn)行可靠性。

• 交通運(yùn)輸行業(yè)：

  • 汽車監(jiān)測(cè)：在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、底盤等關(guān)鍵部件上安裝各種傳感器，如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、氧傳感器，變速器的油壓傳感器、油溫傳感器，底盤的加速度傳感器、位移傳感器等。這些傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車各部件的運(yùn)行狀態(tài)，為汽車的故障診斷、性能優(yōu)化和安全行駛提供保障。例如，通過(guò)氧傳感器監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的氧含量，可精確控制燃油噴射量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少尾氣排放。

  • 軌道交通車輛監(jiān)測(cè)：對(duì)于火車、地鐵等軌道交通車輛，在車輛的走行部、牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等部位安裝振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。通過(guò)對(duì)這些傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛的關(guān)鍵部件故障，保障軌道交通的安全運(yùn)行，提高運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量。

• 航空航天領(lǐng)域：

  • 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的核心部件，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝大量的溫度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。這些傳感器數(shù)據(jù)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能評(píng)估、故障診斷和飛行安全至關(guān)重要。例如，通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度和壓力，可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和推力性能；通過(guò)振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)情況，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障隱患。

  • 飛行器結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)：在飛機(jī)、衛(wèi)星等飛行器的結(jié)構(gòu)上安裝應(yīng)變傳感器、位移傳感器和溫度傳感器等，監(jiān)測(cè)飛行器在飛行過(guò)程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變和溫度變化。這有助于評(píng)估飛行器的結(jié)構(gòu)健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷和潛在故障，保障飛行器的飛行安全和使用壽命。