平衡机传感器的工作原理
平衡机传感器是实现自动检测和自动控制的重要组成部分,它们在转子动平衡测试系统中扮演着至关重要的角色。以下是几种常见的平衡机传感器及其工作原理:
1. 速度传感器
速度传感器能够将物体振动的速度转换为电量输出。它是非接触式测量装置,可以通过机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。常见的速度传感器包括磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式等。这些传感器的优点是易于安装、不需要外部电源,且测中频范围性能好,适用于中等转速转子。然而,它们的缺点是长期使用后性能可能下降,低频预测时可能存在相位差。
2. 加速度传感器
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。常见的加速度传感器有磁电式、压电式和光纤加速度传感器。在不平衡测量中,压电式加速度传感器较为常见,因为它们具有良好的可靠性和便于安装的特点,适用于测量高频振动。不过,它们难以测量低频振动,且测量时需要外部直流电源。
3. 转速传感器
转速传感器将旋转物体的转速转换为电量输出。常用的转速传感器包括磁电感应式、光电效应式、磁阻效应式、电容式等。转速测量的周期脉冲信号由转速信号提供,不平衡量的相位是以转速信号为基准的。
4. 位移传感器
位移传感器(线性传感器)将待测对象产生的物理位移转换为相应电信号。位移传感器的优点是测量信号的信噪比高,测量频率范围广,可以直接测量振动位置,易于校准。常见的位移传感器有电感式、电容式、光电式、超声波式和霍尔式等。它们的缺点是安装不如速度传感器方便,且使用时需要外部直流电源。
5. 力平衡式传感器(伺服传感器)
力平衡式传感器是通过机械部件与伺服电路组成的力反馈测量装置。它通过反馈力与输入力之间的伺服平衡来测量输入力。如果输入力或力矩是由其他力学量变换来的,则还可用它间接测量这些力学量。这些传感器的优点是静态精度和线性度高,滞后小,重复性好,灵敏度高,阈值小,低频响应好,动态测量范围宽。
这些传感器的工作原理通常涉及接收振动信号、将振动信号转换为电信号,以及将电信号转变成电压信号,以便后续的平衡机处理系统使用。通过这些传感器,平衡机能够检测转子的不平衡量,并进行相应的调整以达到平衡状态。