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測(cè)振儀技術(shù)原理與應(yīng)用

中文名稱(chēng)：測(cè)振儀 英文名稱(chēng)：vibrometer 定義：測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng)的振幅、速度、加速度和頻率等的量?jī)x。 所屬學(xué)科： 機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科) ;量具與量?jī)x(二級(jí)學(xué)科) ;量?jī)x(三級(jí)學(xué)科)
  測(cè)振儀也叫測(cè)震表振動(dòng)分析儀或者測(cè)震筆，是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，其表面就產(chǎn)生電荷。采用壓電式加速度傳感器，把振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的處理分析，顯示出振動(dòng)的加速度、速度、位移值，并可用打印機(jī)打印出相應(yīng)的測(cè)量值。本儀器的技術(shù)性能符合標(biāo)準(zhǔn)ISO2954及中國(guó)國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13824中，對(duì)于振動(dòng)烈度測(cè)量?jī)x和GB13823.3中，正弦激勵(lì)法振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。它廣泛地被應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶車(chē)輛等領(lǐng)域。
現(xiàn)在的測(cè)振儀 一般都采用壓電式的，結(jié)構(gòu)形式大致有二種：①壓縮式；②剪切式，測(cè)振儀原理是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，其表面就產(chǎn)生電荷，所形成的電荷密度的大小與所施加的機(jī)械應(yīng)力的大小成嚴(yán)格的線(xiàn)性關(guān)系。同時(shí)，所受的機(jī)械應(yīng)力在敏感質(zhì)量一定的情況下與加速度值成正比。在一定的條件下，壓電晶體受力后產(chǎn)生的電荷與所感受的加速度值成正比。
   產(chǎn)生的電荷經(jīng)過(guò)電荷放大器及其它運(yùn)算處理后輸出就是我們所需要的數(shù)據(jù)了Q=dij·F=dij·ma式中：Q-壓電晶體輸出的電荷，dij-壓電晶體的二階壓電張量，m-加速度的敏感質(zhì)量，a-所受的振動(dòng)加速度值。測(cè)振儀壓電加速度計(jì)承受單位振動(dòng)加速度值輸出電荷量的多少，稱(chēng)其電荷靈敏度，單位為pC/ms-2或pC/g(1g=9.8ms-2)。測(cè)振儀壓電加速度計(jì)實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)電荷源和一只電容器，通過(guò)等效電路簡(jiǎn)化以后，則可換算出加速度計(jì)的電壓靈敏度為Sv=SQ/CaSv-,加速度計(jì)的電壓靈敏度，mV/ms-2SQ-加速度計(jì)的電荷靈敏度，pC/ms-2Ca-加速度計(jì)的電容量測(cè)振儀壓電式速度傳感器，它是通過(guò)在壓電式加速度傳感器上加一個(gè)積分電路，通過(guò)將加速度信號(hào)積一次分，可以得到振動(dòng)的速度值.