在振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域中，測(cè)量監(jiān)控手段與方法多種多樣，本文主要討論電測(cè)量方法，電測(cè)法的要點(diǎn)在于先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為電量（電動(dòng)勢(shì)、電荷、及其它電量），然后再對(duì)電量進(jìn)行測(cè)量，從而得到所要測(cè)量的機(jī)械量。這是目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的最廣泛有效的方法。

電測(cè)量法用到的振動(dòng)傳感器種類豐富，按照工作原理的不同，能分為電渦流式位移傳感器、電感式速度傳感器、壓電式加速度傳感器、電容式振傳感器和電阻應(yīng)變式傳感器等，下面主要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備應(yīng)用最多的前三種傳感器原理進(jìn)行研究介紹。

1、電渦流式位移傳感器工作原理：在傳感器的端部有一線圈，線圈通以頻率較高的交變電壓，當(dāng)線圈平面靠近某一導(dǎo)體面時(shí)，由于線圈磁通鏈穿過導(dǎo)體，使導(dǎo)體的表面層感應(yīng)出一渦流，這種現(xiàn)象被稱為渦流效應(yīng)。電渦流傳感器就是建立在電渦流效應(yīng)原理上的一種傳感器，它可以對(duì)一些物理量實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)電渦流傳感器接近被測(cè)導(dǎo)體時(shí)，被測(cè)導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流，這樣原線圈與渦流“線圈”形成了有一定耦合的互感，使線圈電感發(fā)生變化。被測(cè)導(dǎo)體與傳感器之間間隙越小，導(dǎo)體產(chǎn)生的電渦流越大，傳感器線圈的電感量就越小。它的輸出電壓是電感的函數(shù)，因此導(dǎo)體與傳感器之間間隙變化時(shí)，測(cè)得輸出電壓值就可獲得間隙值，電壓值再經(jīng)前置器放大以 0V～24VDC信號(hào)進(jìn)入振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。渦流式位移傳感器的主要特點(diǎn)是它與被測(cè)點(diǎn)沒有接觸，因此它特別適用于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測(cè)量。

2、電感式速度傳感器原理：電感式速度傳感器是一種動(dòng)圈式（磁電式）的傳感器。當(dāng)傳感器與結(jié)構(gòu)一起振動(dòng)或傳感器動(dòng)圈上的頂桿與結(jié)構(gòu)相連時(shí)，由于結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，使傳感器的線圈在磁鐵磁場(chǎng)中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)速度成正比。因此，通過感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的量測(cè)即可確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)速度。

電感速度傳感器固定于振動(dòng)體（比如軸承蓋）上，測(cè)得的結(jié)果為振動(dòng)體的絕對(duì)速度；傳感器殼體固定于一個(gè)物體上，頂桿頂住另一個(gè)物體，測(cè)量所得為兩物體的相對(duì)速度。與電感式速度傳感器配套的二次儀表一一電感式測(cè)振儀，主要是微積分放大器，濾波器和檢測(cè)指示部分，用于對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，可直接測(cè)量速度；并且經(jīng)過積分電路可測(cè)量位移；經(jīng)過微分電路可測(cè)量加速度。

3、壓電式加速度傳感器：壓電式加速度傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)來完成振動(dòng)測(cè)量的，當(dāng)被測(cè)物體的振動(dòng)對(duì)壓電式振動(dòng)傳感器形成壓力后，晶體元件就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，在一定的壓力范圍內(nèi)，輸出電荷與加速度成正比。所以通過對(duì)壓電加速度計(jì)輸出電荷的量測(cè)即可確定加速度的大小。壓電式加速度傳感器配套的二次儀表常用電荷放大器，電荷放大器是一種高增益的帶電容負(fù)反饋，并且輸人阻抗極高的運(yùn)算放大器。它的輸出電壓與壓電加速度計(jì)發(fā)出的電荷成正比，與反饋電容成反比，它受電纜電容的影響很小，這是電荷放大器的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。電荷放大器的輸入端一定要很好地加以屏蔽。

目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備用于振動(dòng)測(cè)量的以渦流傳感器為主，只有在渦流傳感器安裝不便，或?qū)y(cè)量有特殊要求時(shí)才選用（例如需要測(cè)量機(jī)殼或機(jī)座的絕對(duì)振動(dòng)），才考慮選用速度或加速度傳感器進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量。

審核編輯黃宇