聲發(fā)射傳感器與振動(dòng)傳感器的區(qū)別

發(fā)布時(shí)間：2021-12-17 14:11:45 發(fā)布者：adminer

　　       振動(dòng)傳感器有很多種，但在振動(dòng)和沖擊測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域中，壓電型加速度傳感器使用很廣泛。因此以下振動(dòng)傳感器將以加速度傳感器為例為大家講述這兩種傳感器的區(qū)別。
      因?yàn)橛行┛蛻粝蛭易稍兟暟l(fā)射傳感器和振動(dòng)傳感器的區(qū)別，所以我寫了下面對(duì)于這兩種傳感器的個(gè)人理解，僅供參考，若有不對(duì)的地方，歡迎留言糾正我的錯(cuò)誤。當(dāng)然其中也有引用同行前輩的一些文獻(xiàn)。
      一、概念
      振動(dòng)傳感器是用于檢測(cè)沖擊力或加速度的傳感器。
聲發(fā)射傳感器是通過接受由于內(nèi)部材料內(nèi)部缺陷（變型或裂紋擴(kuò)展）在被測(cè)物體表面產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào) ---【表面位移（或速度）的橫向或縱向分量】從而將其轉(zhuǎn)化為典型好的的裝置。
      聲發(fā)射概念：材料局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射（Acoustic Emission，簡(jiǎn)稱AE）；有時(shí)也稱為應(yīng)力波發(fā)射。
      二、區(qū)別于共同點(diǎn)
      1、共同點(diǎn)
      由于大部分傳感器的核心材料都是壓電陶瓷，鑒于壓電陶瓷的作用，所以這兩種傳感器的本質(zhì)都是講振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
      2、區(qū)別
      振動(dòng)信號(hào)一般為加速度、速度、位移等物理量。
      a、從傳感器接收信號(hào)和輸出上來區(qū)別加速度傳感器是將加速度值轉(zhuǎn)換成電荷（非內(nèi)置前放），輸出的電荷量和振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的加速度成正比。靈敏度的單位是pC/m/s2；而聲發(fā)射AE傳感器的輸出是和振動(dòng)粒子的速度成正比，靈敏度是mV/m/s；也就是說雖然接收的都是振動(dòng)信號(hào)，但是具體接收的振動(dòng)信號(hào)的物理量類別不同，因而導(dǎo)致傳感器功用不同。
      b、從傳感器的結(jié)構(gòu)來區(qū)別
      加速度傳感器是壓電陶瓷加質(zhì)量塊的結(jié)構(gòu)。
      諧振式聲發(fā)射傳感器一般由殼體、耦合面、壓電元件、連接導(dǎo)線及接線端子組成，寬帶型聲發(fā)射傳感器除了諧振式傳感器的部分之外，還加入阻尼材料抑制部分諧振。
      c、從靈敏度上來區(qū)別
      加速度傳感器的靈敏度是一個(gè)固定值，而聲發(fā)射傳感器的靈敏度沒有一個(gè)固定值，而是用一個(gè)響應(yīng)曲線來表示。對(duì)不同頻率的信號(hào)，靈敏度不同。
      d、從用途上來區(qū)別
      簡(jiǎn)單的說，振動(dòng)傳感器需要與被測(cè)物體相固定在一起，形成振動(dòng)系，因此其安裝方式就是用螺絲將傳感器緊固在待測(cè)物體上，所以振動(dòng)傳感器是用來檢測(cè)整個(gè)待測(cè)物體的振動(dòng)，可以說是“宏觀現(xiàn)象”；其這樣的振動(dòng)頻率一般較低，因此振動(dòng)傳感器適用于低頻段。
      而聲發(fā)射傳感器檢測(cè)的是材料內(nèi)部局域缺陷產(chǎn)生的應(yīng)力波,是用來檢測(cè)的材料內(nèi)部局域產(chǎn)生的振動(dòng)，可以說是“微觀現(xiàn)象”；所以安裝方式只要將傳感器緊貼在待測(cè)物體上面即可，也可使用夾具。不過，因?yàn)檫@種應(yīng)力波在介質(zhì)之間傳遞的時(shí)候，其衰減較為嚴(yán)重，所以一般會(huì)在待測(cè)物體與傳感器之間涂抹耦合劑。此外還有空氣耦合聲發(fā)射傳感器，不需要與待測(cè)物體接觸就可以進(jìn)行檢測(cè)。而這種因?yàn)椴牧蟽?nèi)部破碎產(chǎn)生的應(yīng)力波是一種高頻振動(dòng)，因此，聲發(fā)射傳感器適用于高頻段，一般一20KHz為分界線。