壓電加速度傳感器安裝諧振頻率分析及應用.pdf

1、壓電加速度傳感器是以壓電材料為轉換元件，將加速度輸入轉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構簡單、工作可靠等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)成為沖擊振動測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象，以理論力學為基礎，建立了由磁座、壓電加速度傳感器及軸承組成的簡單測振系統(tǒng)的力學模型，推導出了該系統(tǒng)安裝諧振頻率的計算公式。通過對安裝諧振頻率的數(shù)學公式的分析得出，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鍵因素。借助Matlab仿真，設計了磁座底面半徑－安裝諧振頻率、磁座高度－安裝諧振頻率、磁座剩磁大小－安裝諧振頻率和磁座底面半徑磁座高度－安裝諧振頻率四個仿真程序，從中得出在磁座剩磁大小比較理想的情況下，當高度在5mm以下時，應該盡量的選擇底面半徑較小而高度較高的磁座；當高度大于5mm時，選擇底面半徑和高度均較小的磁座，這樣的結構有助于提高測振系統(tǒng)的安裝諧振頻率的結論。 為了驗證上述理

3、論分析的正確性，以軸承出廠時的質(zhì)量檢驗為例，以計算機為平臺設計了一個虛擬測振儀器，并以自回歸譜方法對采集到的軸承振動信號進行了分析，通過理論分析結果與實際測量結果的對比分析看出，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基本正確。同時，對本文測試結果與觸針式安裝的測量結果進行了比較，突出顯示了磁座式安裝的優(yōu)點。 對理論值與實際測量結果之間的差異進行了誤差分析，給出二者差異的主要原因，并就此給出了在振動測量中