6、振动传感器：原理、选择与表征

振动传感器：原理、选择与表征

1 运动学量的测量原理

1.1 基础

振动传感器将输入变量（振动变量）转换为通常为电的输出变量。从狭义上讲，输入量是指振动传感器所在位置用于描述机械振动的振动量或由其派生的量。振动传感器应主要对运动学振动量中的一种敏感，即平移运动、旋转运动或变形运动。

在某些情况下，振动传感器不仅包含测量量的转换，还包含部分信号处理。若振动传感器与其他测量设备在空间上分离，连接线应归属于振动传感器。

振动传感器的输出量通常是传感器输出端的电量，其时间函数称为传感器的输出信号。通用术语“输出量”还包括派生量，如信号特征量和评估量。一般来说，输出变量的类型取决于所使用的传感器及其测量原理。

测量信号只有在信息载体（如存储设备）上表示后才能被提及。测量信号可根据输入量、应用领域或其在信号路径中的位置命名，并具有所表示量的维度。例如，加速度的指定必须以 m/s² 为单位，只有在已知传递系数时，模拟信号输出以伏特为单位才是允许的。将随时间变化的输入量称为“输入信号”是可以的，但只有在映射到信息载体上后才是准确的。

振荡系统的运动学量（振动位移、速度和加速度）可以使用相对传感器和绝对传感器的测量原理进行测量，力和扭矩的测量原理暂不展开。

输入变量的细分如下表所示：
| 运动学量 | 名称 | 公式符号 | 示例 | 使用单位 |
| — | — | — | — | — |
| 平移运动 | 振动位移（挠度） | s(t), x(t) | | m, mm, μm |
| | 振动速度（速度） | v(t), $\dot{x}(t)$ | | m/s, mm/