Jaké jsou různé typy snímačů vibrací?

Mikroelektronika plní celou řadu funkcí a jedním z nich důležitým měřením je vibrace. Vibrační senzory měří to, co je známé jako oscilační pohyb, pohyb, který se neustále pohybuje tam a zpět. Směr lze označit pomocí souřadnicového systému s osami a lze také měřit sílu ve vztahu k gravitaci. Analýza vibrací se provádí měřením posunu a rychlosti a zrychlení, které je primárně analyzováno senzory pro sledování vibrací. Mezi různé typy patří piezoelektrický, integrální elektronický piezoelektrický, piezorezistivní, proměnná kapacita a servosenzory.

Vibrační senzory se obvykle nazývají akcelerometry. Piezoelektrické akcelerometry pracují na energii sil, které na ně působí, takže v systému není třeba dalších zdrojů energie. K vytvoření měření se používá posun nábojů elektronů na obou stranách senzoru. Běžné typy tohoto senzoru zahrnují střihovou konstrukci, která je konstruována pro zvládnutí velkých teplotních rozdílů, a konstrukci typu paprsku, která je často preferována, protože je obvykle dostupná za nízkou cenu.

Integrované elektronické piezoelektrické senzory zahrnují vlastní malé zesilovače, takže není třeba speciální kabel jako v piezoelektrickém produktu. Vstupní a výstupní signály procházejí jediným kabelem připojeným k senzoru a celková konstrukce je chráněna před elektrickým šumem. Toto zařízení může také obsahovat elektronické filtry, elektrickou ochranu proti přetížení a řadu doplňkových funkcí.

Piezorezistivní senzor je konfigurován v provedení s jedním nebo více rameny pro vytvoření složitějšího výstupu. Je napájen z vnějších zdrojů energie, což umožňuje, aby byl výstupní signál použit ke sledování vibračních podmínek, které jsou stabilní místo změny směru nebo síly. Pro podmínky vysoké zrychlení integrují vibrační senzory s proměnnou kapacitou často silikonové oplatky s mezerami mezi nimi, což zajišťuje jejich dlouhou životnost. Mohou tolerovat zrychlení až 1 000násobek svého definovaného provozního rozsahu.

Na rozdíl od jiných senzorů, které spoléhají na přemístění krystalů nebo jiných prvků v konfiguraci s otevřenou smyčkou, servo nebo rovnováha síly, akcelerometr používá konstrukci s uzavřenou smyčkou. Vibrační senzory poháněné servomotorem mají vyšší přesnost a mohou být použity v inerciálních naváděcích systémech. Další běžné formy senzorů pro analýzu vibrací zahrnují přibližovací senzory. Tito často sídlí uvnitř strojního zařízení ke sledování pohybu vnitřních součástí měřením jejich elektrické vodivosti. I když se jedná o bezkontaktní, ostatní vibrační senzory spoléhají na kontakt, aby přesně měřily pohyb nebo vzdálenost.