振動(dòng)傳感器是一種目前廣泛應(yīng)用的報(bào)警檢測傳感器，它通過內(nèi)部的壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的參量（如振動(dòng)速度、頻率、加速度等）并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)，然后經(jīng)過LM358等運(yùn)放放大并輸出控制信號(hào)。

振動(dòng)傳感器可用于機(jī)械中的振動(dòng)和位移、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的熱膨脹量的長期監(jiān)測；生產(chǎn)線的在線自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制；科學(xué)研究中的多種微小距離和微小運(yùn)動(dòng)的測量等。

振動(dòng)傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它具有成本低、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠，振動(dòng)檢測可調(diào)節(jié)范圍大的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于能源、化工、醫(yī)學(xué)、汽車、冶金，機(jī)器制造，軍工，科研教學(xué)等諸多領(lǐng)域。

振動(dòng)傳感器在汽車防盜領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

振動(dòng)傳感器能夠?qū)圀w特殊頻段的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測，在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報(bào)。如果有人擊打、撞擊或移動(dòng)您的汽車，傳感器就會(huì)向控制器發(fā)送信號(hào)，指示震動(dòng)強(qiáng)度。

根據(jù)震動(dòng)的強(qiáng)度，控制器會(huì)發(fā)出表示警告的“嗶嗶聲”或者全面拉響警報(bào)。許多先進(jìn)的報(bào)警系統(tǒng)都將震動(dòng)傳感器作為防盜裝置，不過通常還要配合其他裝置一起使用。目前，汽車、摩托車防盜系統(tǒng)上，百分之八十的車輛報(bào)警器都用這類傳感器。

振動(dòng)傳感器在泵房機(jī)組設(shè)備中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械工業(yè)化的程度也飛速提高，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備正逐步走向復(fù)雜化、高速化、自動(dòng)化。為了掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、避免發(fā)生事故，對生產(chǎn)中的關(guān)鍵機(jī)組實(shí)行在線監(jiān)測和故障診斷，也越來越引起人們的重視。振動(dòng)傳感器就承擔(dān)了這一重要任務(wù)，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行。

當(dāng)泵房或機(jī)組發(fā)生振動(dòng)時(shí)，應(yīng)針對具體情況，用振動(dòng)傳感器測量逐一分析可能造成振動(dòng)原因，找出問題的癥結(jié)后，再采取有效的技術(shù)措施加以消除。

工業(yè)振動(dòng)分析技術(shù)是確定、預(yù)測和預(yù)防旋轉(zhuǎn)型設(shè)備故障的一種檢測工具。實(shí)施設(shè)備振動(dòng)分析將會(huì)提高設(shè)備的可靠性和工作效率，減少停機(jī)時(shí)間，消除機(jī)電故障。振動(dòng)分析技術(shù)是全球通用的工具用于確定設(shè)備故障，設(shè)定設(shè)備維修計(jì)劃，使設(shè)備盡可能長時(shí)間地正常工作。

這些設(shè)備的旋轉(zhuǎn)組件都有各自特定的振動(dòng)頻率。而其振動(dòng)幅度則代表該設(shè)備的工作情況或工作質(zhì)量。振幅的擴(kuò)大直接表示旋轉(zhuǎn)組件例如軸承或齒輪發(fā)生了故障。

對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械來說，目前主要的分析信號(hào)來自振動(dòng)信號(hào)。對于泵來說，泵發(fā)生重要故障的重要特征是機(jī)器伴有異常的振動(dòng)和噪音。其振動(dòng)信號(hào)能實(shí)時(shí)的反應(yīng)水泵故障信息，應(yīng)用振動(dòng)傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測泵的運(yùn)行狀態(tài)，以便第一時(shí)間檢測到故障信息，通知檢修人員采取措施，保證泵的正常工作，提高工作效率，同時(shí)消除安全隱患。

振動(dòng)傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域中的應(yīng)用

精密的工業(yè)生產(chǎn)過程越來越依賴于電機(jī)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備高效可靠、始終如一的運(yùn)作。機(jī)器設(shè)備的不平衡、缺陷、緊固件松動(dòng)和其它異?，F(xiàn)象往往會(huì)轉(zhuǎn)化為振動(dòng)，導(dǎo)致精度下降，并且引發(fā)安全問題。如果置之不理，除了性能和安全問題外，若導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)修理，也必然會(huì)帶來生產(chǎn)率損失。即使設(shè)備性能發(fā)生微小的改變，這通常很難及時(shí)預(yù)測，也會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為重大的生產(chǎn)率損失。

眾所周知，過程監(jiān)控和基于狀態(tài)的預(yù)見性維護(hù)是一種行之有效的避免生產(chǎn)率損失的方法，但這種方法的復(fù)雜性與其價(jià)值不相上下?，F(xiàn)有方法存在局限性，特別是涉及到分析振動(dòng)數(shù)據(jù)（無論以何種方式獲得）和確定誤差源時(shí)。

典型數(shù)據(jù)采集方法包括安裝在機(jī)器上的簡單壓電傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集工具等。這些方法存在多種局限性，特別是與理想的全面檢測與分析系統(tǒng)解決方案相比較，后者可以嵌入機(jī)器上或機(jī)器中，并能自治工作。下面深入討論這些局限性及其與理想解決方案——自治無線嵌入式傳感器——的對比。對完全嵌入式自治檢測元件的復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)的選項(xiàng)分析可以分為十個(gè)不同方面，包括實(shí)現(xiàn)高重復(fù)度的測量、精確評估采集到的數(shù)據(jù)、適當(dāng)?shù)奈臋n記錄和可追溯性等。

目前，手持式振動(dòng)探頭在實(shí)現(xiàn)方法上具備一些優(yōu)勢，包括不需要對終端設(shè)備做任何修改，而且其集成度相對較高，尺寸較大，可提供充足的處理能力和存儲(chǔ)空間。然而，它的一個(gè)主要局限是測量結(jié)果不可重復(fù)。探頭位置或角度稍有改變，就會(huì)產(chǎn)生不一致的振動(dòng)剖面，從而難以進(jìn)行精確的時(shí)間比較。

因此，維護(hù)技術(shù)人員首先需要弄清所觀察到的振動(dòng)偏移是由機(jī)器內(nèi)部的實(shí)際變化所致，還是僅僅因?yàn)闇y量技術(shù)的變化所致。理想情況下，傳感器應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)緊湊并且充分集成，能夠直接永久性地嵌入目標(biāo)設(shè)備內(nèi)部，從而消除測量位置偏移問題，并且可以完全靈活地安排測量時(shí)間。

振動(dòng)傳感器在城市道路維護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

近日，有國家為公交車加裝一套檢測系統(tǒng)，隨時(shí)收集路面狀況等數(shù)據(jù)信息，以便及時(shí)維護(hù)道路破損，保證城市交通的安全狀況。

研究人員將一種名為“G感知”的振動(dòng)傳感器安裝在公交車底盤下方，公交車在路面行駛過程中一旦發(fā)生點(diǎn)播或晃動(dòng)，傳感器受到感應(yīng)，就會(huì)立即將信息傳送給中央系統(tǒng)，中央系統(tǒng)中裝有GPS模塊定位信息和畫面?zhèn)鬏斀邮芷?，兩者同時(shí)作用，通過分析就能找出道路中央坑陷的具體所在位置。通過在公交車上安裝路面探測器，進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)坑陷道路，會(huì)立即派出維修隊(duì)進(jìn)行維修。

振動(dòng)傳感技術(shù)在長距離管道安全防范領(lǐng)域的應(yīng)用

分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù)隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的一種新型振動(dòng)傳感技術(shù)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的輸油輸氣管道安全防范，有效保障油氣管線安全。

系統(tǒng)是基于相位敏感OTDR技術(shù)的原理而設(shè)計(jì)。將光纖作為相位調(diào)制元件，當(dāng)外界入侵引起光纖振動(dòng)時(shí)，光纖中散射光的相位會(huì)變化，通過探測光纖后向返回的瑞利散射信號(hào)的變化，對不同時(shí)刻信號(hào)特征進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)整段光纜振動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

可探測人工開挖、機(jī)械挖掘、鉆孔等入侵行為：

系統(tǒng)具有分布式測量、本征無源防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、測量距離遠(yuǎn)、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于原油、成品油、天然氣管線、地下管網(wǎng)等領(lǐng)域的入侵破壞監(jiān)測。

振動(dòng)傳感技術(shù)安防領(lǐng)域的應(yīng)用

分布式光纖周界入侵報(bào)警系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)安防設(shè)備普遍存在的監(jiān)測距離短、功耗大、誤報(bào)率高等問題，成為新一代周界安防監(jiān)測系統(tǒng)。

光纖振動(dòng)時(shí)，會(huì)引起光纖中光波相位的變化，通過對光波相位的變化來檢測是否有擾動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生。

對采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，判斷是否有入侵行為。

可監(jiān)測行為有：

振動(dòng)傳感器在公路建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用

壓路機(jī)是具有壓實(shí)路面、填方壓實(shí)作用的道路施工機(jī)械。在壓實(shí)作業(yè)中，壓路機(jī)碾壓路面，是如何來評判壓實(shí)度是否達(dá)標(biāo)呢？是壓實(shí)不足，還是碾壓過度，如何來控制壓路機(jī)的壓實(shí)力度呢？

壓路機(jī)在壓實(shí)作業(yè)中，往往采用振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)，能夠快速、有效的達(dá)到壓實(shí)效果。我們可以通過振動(dòng)傳感器來測量、控制壓路機(jī)的振動(dòng)狀況，它可以監(jiān)控壓路機(jī)振動(dòng)機(jī)輪的加速度情況，并能夠通過安裝在控制室內(nèi)的LCD/LED顯示屏把加速度信號(hào)顯示出來，方便操作人員實(shí)時(shí)查看和掌控。

振動(dòng)傳感器，幫助新手快速掌握滑雪技巧

通過佩戴在胳膊和腿上的振動(dòng)傳感器，滑雪新手可以獲得實(shí)時(shí)的指導(dǎo)，從而更準(zhǔn)確的知道應(yīng)該如何控制身體姿態(tài)。

振動(dòng)裝置在舞蹈教學(xué)和體育運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練中已得到一些應(yīng)用。在這些場合中，受訓(xùn)者需要有精確的姿勢或姿態(tài)。隨著運(yùn)動(dòng)員和舞蹈者四肢的運(yùn)動(dòng)，傳感器能感知運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并利用震動(dòng)提醒他們采用正確的技術(shù)。振動(dòng)傳感器對滑雪尤為有用，因?yàn)榕c網(wǎng)球等其他運(yùn)動(dòng)不同，在滑雪時(shí)教練不可能手把手地指導(dǎo)。

滑雪板上安裝的傳感器能感知滑雪者正在向什么方向滑行。當(dāng)滑行方向錯(cuò)誤時(shí)，傳感器將會(huì)發(fā)出提示，告知滑雪者應(yīng)當(dāng)怎樣扭動(dòng)身體，或是如何進(jìn)行平衡。

美國研究振動(dòng)傳感器技術(shù)以識(shí)別入侵車輛

研究人員正在向汽車行業(yè)尋求開發(fā)振動(dòng)傳感器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的方法，僅根據(jù)車輛的振動(dòng)便可以識(shí)別和自動(dòng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)車輛。通過使用測振傳感器收集的來自內(nèi)部反介入?yún)^(qū)和禁入?yún)^(qū)車輛的振動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗識(shí)別和自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。

據(jù)相關(guān)研究人員稱，當(dāng)今，激光測振技術(shù)已比較成熟，完全具備自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別能力。利用微多普勒技術(shù)的測振傳感器已被用于測量車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。該技術(shù)能夠在傳統(tǒng)光電傳感器的感知能力范圍外提供非圖像識(shí)別，以發(fā)現(xiàn)潛在的入侵者或攻擊者。

此外，測振技術(shù)還可以為探詢設(shè)施、電廠評估、模糊目標(biāo)和戰(zhàn)斗損傷評估（BDA）的振動(dòng)信號(hào)特征評估。

開發(fā)振動(dòng)信號(hào)的自動(dòng)數(shù)字信號(hào)處理過程是將使該技術(shù)服役于作戰(zhàn)人員的關(guān)鍵一步。

從檢測到的遠(yuǎn)處車輛振動(dòng)信號(hào)可以幫助作戰(zhàn)人員分析并確定發(fā)動(dòng)機(jī)類型、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、氣缸數(shù)量、車輛類型或一個(gè)目標(biāo)的指紋圖譜，以用于目標(biāo)辨認(rèn)和識(shí)別。

研究人員先前已練習(xí)了相同的車輛振動(dòng)檢測算法，并推定出即使相同車輛的相關(guān)參數(shù)，如感測位置、發(fā)動(dòng)機(jī)退化和調(diào)整狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件和結(jié)構(gòu)載荷等的測量值也可以改變。

最新仿生振動(dòng)傳感器讓你成為蜘蛛俠

韓國科學(xué)家正在開發(fā)一種強(qiáng)大的聲音和運(yùn)動(dòng)傳感器，可以在未來的某一天讓人類、建筑以及其他物體擁有“蜘蛛俠的感覺”。

這種新型傳感器叫作“裂縫傳感器”（又名“納米級(jí)裂縫感覺系統(tǒng)”），它源于蜘蛛裂縫感覺的啟發(fā)，該傳感器可以佩戴在人身上或者放置在其他物體上。

蜘蛛的腿部散布著裂縫感覺，這些由蜘蛛身體表面的硬外骨骼和肢體裂縫中的一種柔性墊組成，直接連接到蜘蛛的神經(jīng)系統(tǒng)。

蜘蛛裂縫感覺中的柔性墊是高度敏感的聲音和振動(dòng)感應(yīng)，也是蜘蛛身上的早期預(yù)警系統(tǒng)。

這就是為什么蜘蛛幾乎能在你要撲打它前就預(yù)感到危險(xiǎn)，并在你完成動(dòng)作前逃脫。換句話說，你最微小的動(dòng)作都可能引發(fā)蜘蛛的內(nèi)置感覺預(yù)警系統(tǒng)。

納米級(jí)裂縫感覺系統(tǒng)是基于蜘蛛腿部裂紋預(yù)警系統(tǒng)原理：即在柔軟的材料上覆蓋堅(jiān)硬的物質(zhì)。傳感器的延伸和變形的程度越大，兩層物質(zhì)的間隙就更大，從而獲得更高的靈敏度。

科學(xué)家們認(rèn)為這項(xiàng)新技身有無限可能的應(yīng)用——比如錄音，語音識(shí)別，運(yùn)動(dòng)感應(yīng)，以級(jí)在地震發(fā)生前感應(yīng)最微妙的震動(dòng)，以及作為可穿戴式血壓傳感器用于醫(yī)療監(jiān)控領(lǐng)域。

在一項(xiàng)比較聲音識(shí)別能力的測試中，機(jī)械蜘蛛裂縫傳感器完勝麥克風(fēng)——機(jī)械蜘蛛傳感器能準(zhǔn)確地捕捉到了92分貝環(huán)境下的聲音，而麥克風(fēng)則不能清晰地錄制聲音?？茖W(xué)家們還將傳感器連接小提琴上，結(jié)果顯示它能準(zhǔn)確地記錄音符，然后將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)制作成曲子。他們還將傳感器佩戴到手腕上，能夠精確地測量心跳。

編輯：jq