Cảm biến gia tốc accelerometer

      21

Cảm biến gia tốc đo rung động, hay còn gọi là gia tốc kế - Accelerometer là loại cảm ứng chuyển rung hễ thành biểu lộ điện bằng cách sử dụng hiệu ứng áp điện. Chúng có những các loại nào, kết cấu và nguyên lý hoạt động ra sao, reciclage.org sẽ cung ứng cho các bạn theo thông tin dưới đây.

Bạn đang xem: Cảm biến gia tốc accelerometer

NỘI DUNG:


Giới thiệu về cảm biến gia tốc đo rung động

Các đồ vật khi vận hành có vận động (động cơ, cơ cấu truyền, sản phẩm công nghệ chấp hành, …) rất cần được theo dõi tiếp tục các thông số như tốc độ, nhiệt độ, áp suất với độ rung. Sự biến đổi của bất kỳ thông số nào cũng ảnh hưởng tới hoạt động, hư hỏng và điều kiện bảo trì của trang thiết bị dẫn mang lại tổn thất về tài chính. Trong các thông số đó, độ rung là thông số quản lý đánh giá tốt nhất có thể điều kiện chuyển động (dịch chuyển) của thiết bị.

Cảm trở thành rung đụng là máy đo giao động cơ học của sản phẩm móc hoặc linh kiện. Rung động xuất hiện trong công nghiệp có thể là đặc tính thông thường (tính toán trước), nhưng đôi lúc là lốt hiệu của việc cố tiềm tàng nguy hiểm.

Cảm biến vận tốc đo rung động, hay nói một cách khác là gia tốc kế - Accelerometer là loại cảm ứng chuyển rung động thành biểu lộ điện bằng phương pháp sử dụng hiệu ứng áp điện.

Cảm biến đổi gia tốc có rất nhiều ứng dụng vào công nghiệp cùng khoa học. Chúng được gắn trên các hệ thống dẫn mặt đường quán tính của dòng sản phẩm bay, trên sản phẩm công nghệ tính, điện thoại, camera, … đồ vật thử nghiệm rung xóc ứng dụng các cảm ứng và thiết lập môi ngôi trường rung xóc để review tác động va đập và độ tin cẩn sản phẩm.

*

Hệ thống sản phẩm thử rung xóc chạy năng lượng điện EV

Cấu tạo ra và nguyên lý của cảm ứng gia tốc đo rung động

Theo phương của rung động, hoàn toàn có thể phân ra hai các loại rung động: Rung đụng dọc trục (Axial Vibration) cùng rung cồn hướng trọng tâm (Radial Vibration).

Rung đụng dọc trục là rung rượu cồn theo phương tuy nhiên song cùng với trục của bộ động cơ (hoặc phần chuyển động. Rung đụng dọc hoàn toàn có thể gây ra lỗi hỏng cùng mỏi các trục đệm nghiêng. Trục quay và những vòng đệm có thể bị lỗi hại do bị đẩy vào vào hoặc va chạm. Rung động dọc trục thường được xem như xét với những động cơ tốc độ thấp, ít xảy ra (đáng kể) với những động cơ quay vận tốc cao.

Rung hễ hướng tấm xẩy ra khi có một lực chức năng từ phía bên ngoài vào trục quay. Đó thường xuyên là các thành phần khác đã quay bên trên trục đó, tất cả đặc tính không đều tạo ra chênh lệch quay với lực tác động không đồng bộ tới trục. Ví dụ như một cánh quạt gió không được cân nặng đối, bị biến dị quay.

Ngày nay, có nhiều công nghệ có thể đo đạc được công dụng rung động:

- tốc độ kế - Accelerometer: cảm ứng chuyển rung cồn thành biểu hiện điện bằng cách sử dụng cảm giác áp điện.

- trang bị đo ứng suất - Strain Gauge: cảm biến đo lực/áp suất bằng cách đo sự biến đổi về năng lượng điện trở của đồ liệu.

- cái điện xoáy hoặc độ dịch chuyển điện dung - Eddy Current or Capacitive Displacement: Sự dịch chuyển của vật dụng thể làm biến đổi sự shop từ ngôi trường với cảm biến, từ kia đo được năng lượng điện áp đổi khác theo từ bỏ trường.

- cảm ứng âm thanh/áp suất - Microphones or Acoustic Pressure Sensors: cảm ứng đo độ rung ko tiếp xúc, bằng cách đo sự biến hóa áp suất gây ra bởi rung cồn và được truyền qua không khí.

- laze - tia laze Displacement: cách thức đo độ rung ko tiếp xúc, bằng cách phân tích phản xạ tia laze truyền đến từ vật thể bị rung động thay đổi qua các thấu kính.

Xem thêm: Xem Phim Đại Kỳ Anh Hùng Truyện 2021, Xem Phim Đại Kỳ Anh Hùng Truyện

Trong công nghiệp, cảm biến gia tốc được sử dụng thoáng rộng nhất, có không ít lựa chọn, đáp ứng nhu cầu được đa số cho số đông ứng dụn, độ đúng chuẩn cao với độ ồn thấp. Cha loại cảm biến gia tốc phổ cập là: vận tốc kế áp năng lượng điện (Piezoelectric Accelerometer), tốc độ kế Piezoresistive (Piezoresistive Accelerometer), và cảm biến điện dung (Capacitive sensor).

Gia tốc kế áp điện

Gia tốc kế áp năng lượng điện là loại thịnh hành nhất vì tính có ích và tỉ lệ dấu hiệu trên nhiễu cao (độ đúng mực cao). Ở tấn số cao, cảm biến gặp vấn đề cộng hưởng làm cho phóng đại các nhiễu.

Dưới tác dụng của rung cồn (hoặc áp lực, ứng suất khác), áp điện được hình thành trong số tinh thể bên phía trong gia tốc kế áp điện. Hiệu ứng áp điện này là đường tính. Lượng năng lượng điện tích có mặt tỉ lệ cùng với độ lớn của rung động. Vì vậy, chỉ cần một thay đổi rất nhỏ dại tác dụng vào cảm ứng sẽ chỉ dẫn một biểu thị ra.

*

Vật liệu thường được dùng để sản xuất gia tốc kế áp điện là silicon đơn tinh thể. Trên cơ sở technology bán dãn, sự thay đổi áp điện cao hơn nữa đáng nhắc so với các đồng hồ thời trang đo biến dị truyền thống, do đó cảm ứng gia tốc co độ nhạy cao. Trong một dải tần số, cảm giác áp điện tuyến tính là ổn định, giúp dễ ợt đo đạc rung động. Cảm biến này gồm độ bền cao, chịu được môi trường thiên nhiên khắc nghiệt, sản xuất đơn giản, hoàn toàn có thể được làm từ các vật liệu tốt tiền.

Gia tốc kế Piezoresistive

Gia tốc kế Piezoresistive ngày dần thông dụng vị chúng hạn chế và khắc phục được những nhược điểm của vận tốc kế áp điện xẩy ra ở tần số cao nhờ các giảm chấn mặt trong. Nhưng giá cả của chúng cũng cao hơn.

Hiệu ứng Piezoresistive cũng liên quan tới lực và ứng suất, mặc dù nhiên, thông số điện trở bắt đầu là thông số đổi khác trên các tinh thể, không phải là điện tích hay năng lượng điện áp. Đây là hiện tượng đổi khác điện trở của vật tư bán dẫn do tác động ảnh hưởng cơ học bên trong gia tốc kế Piezoresistive. Cảm biến gia tốc các loại này mang lại độ phân giải đo lường và tính toán cao, vận động được ở môi trường thiên nhiên có ánh sáng cao. Nhược điểm là chúng phải tất cả nguồn năng lượng điện cung cấp, nên không phù hợp với các thành phầm chạy bởi pin hoặc có tích điện thấp.

*

Gia tốc kế Piezoresistive được chế tạo phức tạp hơn so với vận tốc kế áp điện, có thể sử dụng năng lượng điện trở màng kim loại mỏng, silicon 1-1 tinh thể hay các biến thể vật liệu khác.

Cảm biến hóa điện dung

Đây là loại cảm biến phổ biến chuyển trên các thiết bị viễn thông di động do ngân sách chi tiêu rất rẻ. Cảm biến thường được gắn lên bảng mạch. Khi cảm ứng có gia tốc, khoảng cách giữa những tấm tụ điện vắt đổi, màng phòng trong cảm ứng di chuyển, từ đó làm đổi khác điện dung. Tần số rung rượu cồn đo được của cảm biến là nhỏ, chỉ trong khoảng vài trăm Hz, nhưng có thể được nâng cấp và đầy đủ dùng cho những ứng dụng phổ quát của thiết bị. Cảm biến phù phù hợp với các thiết bị thụ động hoặc hiệu suất thấp.

*

Để lựa chọn cảm ứng gia tốc đo rung hễ phù hợp, cần thân thiện tới các thông số chính sau:

- Biên độ rung: Phạm vi rung xóc yêu cầu đo. Trường hợp đo ngoại trừ phạm vi đó, tín hiệu cảm ứng bị sai lệch.

- Độ nhạy: Là thông số đặc biệt quan trọng nhất của cảm biến. Nó đặc thù bằng tỉ lệ thành phần giữa biểu hiện điện chuyển đổi và vận tốc G.

- Số trục đề nghị đo: cảm ứng phổ đổi mới đo một trục dao động. Cũng có loại đo được không ít trục.

Cảm biến tốc độ đo rung động ứng dụng hiệu ứng áp năng lượng điện (hoặc điện trở) trên vật liệu bán dẫn, tất cả ứng dụng rộng thoải mái trong với các khối hệ thống máy thửrung xóc,đo lường, bình yên và thử nghiệm.Các cảm ứng có khía cạnh trong số đông các thiết bị năng lượng điện tử văn minh trong nhiều nghành nghề như giao thông, liên lạc, y tế, … có nhiều lựa chọn loại cảm ứng gia tốc dựa trên nguyên tắc và kích thước, bắt buộc xem xét rõ ràng phạm vi vận dụng để lựa chọn, về tối ưu các điểm mạnh của thiết bị.

Tủ phân tích nhiệt độ, độ ẩm

Tủ phân tách sốc nhiệt

Máy thử rung xóc

Tủ phân tách phun sương muối

Tủ nghiên cứu nhiệt độ, áp suất theo độ cao

Tủ thử nghiệm chống xâm nhập IPx

Thiết bị thí điểm rơi và va đập

Thiết bị thí điểm NVH

======================