一种无源振动传感器制造技术

本申请一种无源振动传感器，包括壳体及安装在壳体内的若干磁铁及感应线圈，若干所述磁铁沿壳体内壁呈环形阵列分布以形成闭合磁场；所述壳体顶部开孔并安装一连接器，用于悬固所述感应线圈，所述连接器外接采集设备，用于传送感应信号；所述感应线圈置于所述磁场内，以运动切割磁感线产生电信号，用于测量振动，本申请所提供的振动传感器，可实现高精度、高灵敏度的测量方式。敏度的测量方式。敏度的测量方式。

【技术实现步骤摘要】
一种无源振动传感器


[0001]本申请涉及电子传感器的
，尤其涉及一种无源振动传感器。

技术介绍

[0002]建筑和桥梁可能会遇到如地震、台风等自然灾害，为了保障人生及财产安全，需要对建筑、桥梁进行危害监测和预警；在地质、矿区的开采研究中，往往面临着自然灾害或人为失误造成的塌方风险，也需要对地质异变进行监测和预警；在生产及测量领域常常用到一些精密设备，为保证产品质量或测量准确度，对设备运行过程中产生的抖动有着严格要求，需要对几台进行振动监测；故而需要一种高灵敏度的传感器对振动进行监测，在传感器感受到振动后，将振动转化为计算机可识别的电信号，传送到采集设备，从而实现对被测物体的监测。
[0003]市面上常见的振动传感器主要分为三种：一是采用金属滚珠、水银等导体作为振动开关的有源机械式传感器；二是采用陀螺仪、加速度计等芯片测量加速度并计算振动大小的有源电子式传感器；三是采用压电原理捕获振动或形变量产生电信号的无源机械式传感器。
[0004]第一种传感器具有结构简单的优点，但检测灵敏度、精度都较低，而且需要电源线为其供电，不利于安装施工；第二种传感器检测精度较于第一种有所提高，但是灵敏度依然较低，而且需要给传感器外接供电，不利于安装施工。第三种传感器灵敏度较高，但是反馈信号的强度和精度都不高，且传感器本身结构复杂，成本较高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请提供一种无源振动传感器，实现高精度、高灵敏度的测量方式。采用如下的技术方案：
[0006]一种无源振动传感器，包括壳体及安装在壳体内的若干磁铁及感应线圈，若干所述磁铁沿壳体内壁呈环形阵列分布以形成闭合磁场；
[0007]所述壳体顶部开孔并安装一连接器，用于悬固所述感应线圈，所述连接器外接采集设备，用于传送感应信号；
[0008]所述感应线圈置于所述磁场内，以运动切割磁感线产生电信号，用于测量振动。
[0009]可选的，所述磁铁为永磁体。
[0010]可选的，所述磁铁为钕铁硼磁体。
[0011]可选的，所述壳体底部固定安装有一底座，所述底座朝向壳体内部设置有一筒形磁铁骨架；
[0012]所述磁铁骨架与壳体内壁沿周向形成间隙，所述磁铁嵌入所述间隙内。
[0013]可选的，所述底座设有螺丝孔，用于安装固定在待测物体上。
[0014]可选的，所述壳体与所述底座均采用铝合金制成。
[0015]可选的，所述感应线圈为金属弹簧线圈，与所述磁铁骨架为同轴设置。
[0016]可选的，所述连接器为BNC插头。
[0017]综上所述，本申请包括以下有益效果：
[0018]1.本传感器是无源式传感器，不需要电源线供电，方便施工安装，其次本传感器检测灵敏度高，输出信号的强度和精度比压电式传感器更高，且内部结构简单，生产成本较低。
[0019]2.本申请提供的一种无源振动传感器，其通过感应线圈感应振动并切割磁感线产生电信号来检测振动，线圈采用悬挂方式，增加其本身对微小机械波的感知力，进而提高整个装置的灵敏度。
[0020]3.本申请提供的一种无源振动传感器，具有结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性，可以做到高精度高灵敏度的检测冲击力振动。
附图说明
[0021]图1是本实施例的整体结构分解示意图；
[0022]图2是本实施例的整体结构安装示意图；
[0023]图3是本实施例的整体结构主视剖视图。
[0024]附图标记说明：1、壳体；11、孔；2、磁铁；3、感应线圈；4、底座；41、螺丝孔；5、磁铁骨架；6、连接器。
具体实施方式
[0025]以下结合附图1－3对本申请作进一步详细说明。
[0026]本申请实施例公开一种无源振动传感器，其主要由底座4、壳体1、若干磁铁2及感应线圈3构成，底座4用于安装固定壳体1，壳体1和底座4采用铝合金制成。底座4留有螺丝孔41，可以将传感器固定到待测物体上；壳体1用于支撑和固定传感器内部结构。
[0027]在底座4上沿朝向壳体1内部延伸设置有一磁铁骨架5，磁铁骨架5用于支撑若干磁铁2，在内壳的外壁与壳体1的内部沿周向形成一定的间隙，该间隙用于安装磁铁2。
[0028]若干磁铁2沿壳体1内壁呈环形阵列嵌入在所述间隙内，本申请的磁铁2采用永磁体，优选的为钕铁硼磁体，在磁铁骨架5内能够长期保持其磁性，并在壳体1内部形成一个稳定的闭合磁场。
[0029]在该稳定的闭合磁场下，在壳体1顶部开孔11，顶部开孔11处螺旋连接一连接器6，连接器6用于悬固感应线圈3，将感应线圈3由顶部开口处悬挂在壳体1内，并置于磁场中，感应线圈3沿壳体1长度方向垂直设置并与磁铁骨架5同轴设置，连接器6采用常见的BNC插头，感应线圈3通过连接器6进行走线并连接外部采集设备，感应线圈3通过将电信号传递到BNC接口，由采集设备进行读取。
[0030]本申请提供的振动传感器，其工作原理为，当传感器固定于其它物体(建筑、桥梁或精密设备)表面时，被测物体一旦产生振动或微小形变，会通过壳体1传递到感应线圈3上，根据振动方向不同，感应线圈3会产生摆动或伸缩运动，从而切割磁场的磁感线产生电信号，该信号通过BNC接口可以被采集设备(计算机等其它设备)读取，并对振动幅度及频率做出分析。
[0031]当感应线圈3在磁场内运动时，会在感应线圈3内产生与感应线圈3运动速度、磁场
强度、和导线长度成比例的电压。根据力的大小与感应线圈3上的电流成比例，当振动传感器受到冲击力产生振动时，产生相应的波动，从而导致连接在感应线圈3上的电压发生改变，并反馈至外部采集设备，以此来通过电压的变化来测量所产生的振动。
[0032]本申请的感应线圈3采用金属弹簧线圈，优选的，可用铜或铝线缠绕形成弹簧形状的感应线圈3，其采用悬挂焊接在BNC接口板上，不与磁铁2及磁铁骨架5做接触，悬空在磁场内，无外界振动时呈自由垂直状态，提高了其对振动感知的灵敏度。
[0033]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源振动传感器，其特征在于：包括壳体及安装在壳体内的若干磁铁及感应线圈，若干所述磁铁沿壳体内壁呈环形阵列分布以形成闭合磁场；所述壳体顶部开孔并安装一连接器，用于悬固所述感应线圈，所述连接器外接采集设备，用于传送感应信号；所述感应线圈置于所述磁场内，以运动切割磁感线产生电信号，用于测量振动。2.根据权利要求1所述的一种无源振动传感器，其特征在于：所述磁铁为永磁体。3.根据权利要求2所述的一种无源振动传感器，其特征在于：所述磁铁为钕铁硼磁体。4.根据权利要求1所述的一种无源振动传感器，其特征在于：所述壳体底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹靖宇，赵东良，林英威，
申请(专利权)人：飞科思达厦门科技有限公司，
类型：新型
国别省市：