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由于速度传感器的安装给系统带来一些缺陷:系统的成本大大增加;精度越高的码盘价格也越贵;码盘在电机轴上的安装存在同心度的问题,安装不当将影响测速的精度;电机轴上的体积增大,而且给电机的维护带来一定困难,同时破坏了异步电机的简单坚固的特点;在恶劣的环境下,码盘工作的精度易受环境的影响。因此,越来越多的学者将眼光投向无速度传感器控制系统的研究。 近些年许多国学者致力于无速度传感器控制系统的研究开发,无速度传感器控制技术的发展始于常规带速度传感器的传动控制系统,解决问题的出发点是利用检测的定子电压、电流等容易检测到的物理量进行速度估计以取代速度传感器。重要的方面是如何准确地获取转速的信息,且保持较高的控制精度,满足实时控制的要求。无速度传感器的控制系统无需检测硬件,免去了速度传感器带来的种种麻烦,提高了系统的可靠性,降低了系统的成本;另一方面,使得系统的体积小、重量轻,而且减少了电机与控制器的连线,使得采用无速度传感器的异步电机的调速系统在工程中的应用更加广泛。提高转速估计精度的同时改进系统的控制性能,增强系统的抗干扰,抗参数变化能力的鲁棒性,降低系统的复杂性,使得系统结构简单可靠,这是将来无速度传感器前进的一大方向。
1.测量点位置前后须一致 一般设备的轴承在不同的位置振动有较大的差别,因此凡是采用手扶、橡皮泥粘接和振动速度传感器,都应标出测量点的位置,避免因前后测量点位置不同而发生误差。这一点对于振动故障诊断和转子平衡中的振动测量尤为重要。 2.振动速度传感器的互换性 为了减轻测试的劳动强度,目前在机组振动测试中采用几个至十几个传感器测量点振动。对同一点振动来说,当采用不同的振动速度传感器测量时,各个传感器灵敏度和相位特性应统一,只有经过严格试验的在测试中才能互换,否则会引起较大的测量误差。为了避免因传感器互换性不好而引起的测量误差,传感器应对号入座(测点)。但其测量结果只能作纵向(前后)比较,为了横向比较,最好采用同一个传感器测量各点振动。 3.振动速度传感器安装方向与要求测量方向应一致 轴承振动往往在某一方向上特别明显,当传感器方向稍偏离测量方向时,仪表指示值就会发生较大的变化,特别是采用手扶传感器时,由于轴承温度升高时橡皮泥软化,也会使传感器产生倾斜而偏离测量方向。所以在测振时应随时注意传感器的安装方向。 4.工作温度 在一般的情况下安装振动速度传感器要求温度均在120度以下,温度过高会使振动速度传感器绝缘损坏和退磁,使其灵敏度降低。对于高中压转子的轴承,当轴封漏气严重时,传感器不能长时间装在轴承上。 5.振动速度传感器固定不稳和发生共振 不论是采用哪一种方式与轴承连接,传感器都必须紧密的固定在被测物体上,不能有松动,否则会引起传感器的撞击,使测量结果失准。传感器采用单个螺栓固定,有时会引起传感器的共振,是传感器产生较明显的横向振动。引起测量误差。为了避免传感器的共振,其连接螺栓不能小于M8,而且传感器与被测物体之间的接触面一定要平整,接触面的直径不能小于20mm。如果采用外加的冶具让传感器固定在轴承上,冶具高度应尽量降低,否则会将被测振动放大。
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备,是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性来测量加速力的。近年来由于广泛应用集成电路,使电子线路紧靠传感器的极板,使寄生电容,非线性等缺点不断得到克服。加速度传感器是用来将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号的测试仪器。 但是差容式力平衡加速度传感器则把被测的加速度转换为电容器的电容量变化。实现这种功能的方法有变间隙、变面积、变介电常量三种,差容式力平衡加速度传感器利用变间隙,且用差动式的结构,它优点是结构简单、动态响应好、能实现无接触式测量、灵敏度好、分辨率强,能测量0.01um甚至更微小的位移,但是由于加速度传感器的电容量一般很小,仅几pF至几百pF,其容抗可高达几MΩ至几百MΩ,所以对绝缘电阻的要求较高,并且寄生电容不可忽视。 加速度传感器可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析;鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。