[实用新型]磁电式机械振动传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械振动传感器，尤其是将机械振动信号转换为模拟电信号的传感器，具体地说是一种磁电式机械振动传感器。

背景技术

目前，振动传感器按机械接收原理分为相对式和惯性式两种。

相对式电动传感器：基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感生出电动势，因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。相对式电动传感器从机械接收原理来说，是一个位移传感器，由于在机电变换原理中应用的是电磁感应电律，其产生的电动势同被测振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。

惯性式电动传感器：惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态，其可动部分的质量应该足够的大，而支承弹簧的刚度应该足够的小，也就是让传感器具有足够低的固有频率。目前机械式振动传感器大多属于惯性式电动传感器，这种传感器由于采用簧片接触式使得使用寿命与可靠性大打折扣，且成本较高，灵敏度调节范围较低。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前机械式振动传感器大多属于惯性式电动传感器，所存在的使用寿命短、可靠性差、成本较高和灵敏度调节范围较低的问题，提出一种相对式电动传感器即磁电式机械振动传感器。

本实用新型的技术方案是：

一种磁电式机械振动传感器，它包括由弹簧、磁钢构成的拾振元件SS101、由电感L101、电容C110构成的磁电转换电路和电信号处理电路，所述的弹簧的一端安装在待感应的振动元件上，弹簧的另一端连接磁钢；弹簧作为磁电式机械振动传感器的信号采集端感应机械振动，弹簧随机械振动装置振动引起磁钢输出变化的磁场；电感L101置于磁钢的一侧，磁钢输出变化的磁场作为拾振元件SS101的磁信号输出引起磁电转换电路中电感L101周围的磁场发生改变，电感L101产生感应电压对电容C110进行充、放电，电容C110的电信号输出作为磁电转换电路的电信号输出与电信号处理电路相连，电信号处理电路的输出作为磁电式机械振动传感器的输出，输出模拟信号。

本实用新型的磁钢或者为磁铁、磁石。

本实用新型的磁钢的一侧连接弹簧，磁钢的另一侧一定距离处设有用于感应磁场变化的电感L101，所述的电感L101与磁钢的距离范围是：2mm-10mm。

本实用新型的电信号处理电路包括由电阻R103、电容C111、二极管D101构成的整流电路，由单片机U101、电阻R101、R105、R107、R121构成的放大电路和由电阻R120、R104，电容C101、102、130构成的外围电路，单片机U101的第8脚输出便于识别的电信号作为磁电式机械振动传感器的输出，输出振动传感信号。

本实用新型的有益效果：

本实用新型磁电式机械振动传感器中，由于机械振动装置与电信号无接触，使用寿命得以大幅度提高；将振动信号转换成电信号后，使得对振动灵敏度调节变得容易；所用元件容易制造，成本较低；抗干扰能力强。

本实用新型可应用于大多数需要进行振动检测的场合，例如防盗、振动测量等领域。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、2所示，一种磁电式机械振动传感器，它包括由弹簧、磁钢（或者为磁铁、磁石）构成的拾振元件SS101、由电感L101、电容C110构成的磁电转换电路和电信号处理电路，所述的弹簧的一端安装在待感应的振动元件上，弹簧的另一端连接磁钢；弹簧作为磁电式机械振动传感器的信号采集端感应机械振动，弹簧随机械振动装置振动引起磁钢输出变化的磁场；电感L101置于磁钢的一侧，磁钢输出变化的磁场作为拾振元件SS101的磁信号输出引起磁电转换电路中电感L101周围的磁场发生改变，电感L101产生感应电压对电容C110进行充、放电，电容C110的电信号输出作为磁电转换电路的电信号输出与电信号处理电路相连，电信号处理电路的输出作为磁电式机械振动传感器的输出，输出模拟信号。

（1）拾振元件：

拾振元件中：弹簧具有一定机械强度，磁钢为一片，弹簧的一端用于固定磁钢，另一端引出引脚用于焊接到待感应的振动元件上。