Датчик вибрации

Датчик вибрации – специальный вид датчиков, реагирующих на периодически повторяющееся механическое движение. В большинстве конструкций используется два варианта контакта переключателя. Оба контакта нормально разомкнуты, но могут замыкать цепь, если датчик вибрирует из-за существования вокруг устройства заранее спрогнозированного диапазона частот. Датчик может срабатывать на чётко установленную частоту или диапазон частот, или регулироваться ручными настройками для определения вибрации в нужном диапазоне.

Типы датчиков вибрации: промышленные и бытовые

Большие стационарные датчики вибрации применяют как автоматические выключатели, реагирующие на вибрацию промышленного оборудования. Датчики работают как мониторинговые устройства. Если вибрация выходит за рамки определённого диапазона и интенсивности, датчик вибрации цифровой может использоваться как коммутатор. При этом он выступает регулятором малых и высоких токов с показателем от нескольких долей ампера до 10 А и выше.

Датчики базовой комплектации и исполнения обычно применяют в бытовой технике, например, в стиральных машинках или других устройствах, где требуется постоянный контроль баланса или дисбаланса вращения ротора электродвигателя. Если этот показатель превышает определённую норму, датчик срабатывает как автоматический выключатель или пересылает цифровой сигнал для системы управления устройством. Такой сигнал используется для контроля работы и возможного снижения оборотов двигателя с помощью частотного регулятора. Также датчик может посылать сигнал для полного отключения устройства для избегания аварийной ситуации.

Уровень сигнала датчика вибрации может влиять на принятие решения о переключении скорости вращения двигателя или полного отключения. Поэтому такие датчики выступают в роли регуляторов и автоматических определителей интенсивности работы электрических двигателей и других электрических устройств и механизмов.

Датчик удара и вибрации может использоваться также в логистике в качестве контролирующего устройства которое реагирует на внешнее механическое воздействие во время транспортировки грузов или товаров.

Конструкции датчиков вибрации

Простейшую конструкцию датчика вибрации собирают из штыря, проходящего внутри миниатюрной спиральной пружины. Основание пружины прикрепляется к корпусу датчика, а другая часть пружины свободно перемещается в пространстве. Если вибрация достигает значительной амплитуды, пружина касается штыря и замыкает цепь между двумя выводами датчика.

Обычно такие простые варианты датчиков вибрации используют на небольшую силу тока в 5-10 мА и для постоянного напряжения в пределах 12-24 Вольт.

Преимущества такой пружинно-штырьковой системы датчиков:

• минимальная стоимость;
• способность реагировать на вибрацию сразу вдоль двух осей;
• отсутствие специального источника питания;
• возможность использования для коммутирования как переменного, так и постоянного тока.

Однако у такого устройства есть и значительные ограничения, в частности для работы датчика необходимо подключать самоблокирующий компонент – триггер или таймер. Простая конструкция таких датчиков часто используется в комбинации с компаратором и подстроечным резистором для управления чувствительностью.

Пьезоэлектрические и другие датчики вибрации

Датчики вибрации могут выполнять в виде различных комбинаций пьезоэлектрических компонентов. Обычно для этого используется фрагмент пьезоэлектрической полимерной плёнки, которую наносят на подложку из полиэстера. Так же, как и в пружинном датчике вибрации, одна часть активного компонента фиксируется, а вторая находится в свободном движении, то есть может вибрировать. При появлении механического воздействия, возникает пьезоэффект. Минус такого датчика в том, что датчик работает только как динамическое устройство, поскольку при постоянном удерживании пластины выходной сигнал падает до нулевой отметки.

Также датчик вибрации купить можно в другом исполнении – магнитные, рычажные и электронные или цифровые. Все они передают полученные измерения в виде электрического сигнала для реагирования управляющей системе.