振動(dòng)傳感器原理圖：【常用傳感器】SW-420震動(dòng)傳感器原理及例程代碼

SW-420震動(dòng)傳感器（開關(guān)量傳感器）
傳感器參數(shù)
1 采用LM393比較器輸出，信號(hào)干凈，波形好，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)工作電壓3.3V~5V輸出形式： 輸出數(shù)字量開關(guān)0和1尺寸 3.2cmx1.4cm產(chǎn)品用途：各種震動(dòng)觸發(fā)作用，比如防盜報(bào)警等產(chǎn)品不震動(dòng)時(shí)開關(guān)閉合輸出低電平，震動(dòng)時(shí)輸出高電平；

結(jié)構(gòu)及接線圖

1、產(chǎn)品不震動(dòng)時(shí)，震動(dòng)開關(guān)呈閉合導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)信號(hào)輸出端輸出低電
平，綠色指示燈亮;2、產(chǎn)品震動(dòng)時(shí)，震動(dòng)開關(guān)瞬間斷開，輸出端輸出高電平
綠色指示燈不亮;輸出端可以與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測(cè)高低電平
由此來檢測(cè)環(huán)境是否有震動(dòng)，起到報(bào)警作用
也就是一共三個(gè)引腳 一個(gè)VCC供電 一個(gè)GND接地 一個(gè)信號(hào)引腳輸出0和1

傳感器原理

原理：沒有震動(dòng)時(shí)，震動(dòng)軸靜止，導(dǎo)針A和導(dǎo)針B處于導(dǎo)通狀態(tài)，平時(shí)任何角度開關(guān)都是接通狀態(tài)，受到振動(dòng)或移動(dòng)時(shí)，震動(dòng)軸會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)，從而導(dǎo)致導(dǎo)針A和B會(huì)出現(xiàn)斷開。

這種開關(guān)的特點(diǎn)是平時(shí)一般處于導(dǎo)通狀態(tài)耐振動(dòng)時(shí)會(huì)短暫斷開，所以它的靈敏度很高，同時(shí)沒有震動(dòng)時(shí)電路導(dǎo)通，所以他是常閉式震動(dòng)傳感器。

注意這里是傳感器的原理，不是模塊的原理，下面是SW-420振動(dòng)傳感器模塊的原理

電路原理圖

這里采用的是一個(gè)LM393電壓比較器，
LM393在（沒有負(fù)反饋的時(shí)候）當(dāng)正輸入端電壓大于負(fù)輸入端的時(shí)候，輸出高電平，即VCC，當(dāng)負(fù)輸入端的電壓大于正輸入端的電壓的時(shí)候輸出為低電平，即0V，所以LM393輸出為0或1的數(shù)字信號(hào)

因?yàn)閭鞲衅魇浅ｉ]的，所以在沒有震動(dòng)時(shí)LM393反相輸入端電壓大于正輸入端，此時(shí)輸出為低電平，當(dāng)有震動(dòng)時(shí)，傳感器斷開，正向輸入端電壓大于反相輸入端，此時(shí)輸出為高電平

測(cè)試?yán)蹋?br/>C51例程：

Arduino例程：

STM32_Hal庫(kù)例程

測(cè)試結(jié)果：?靜止時(shí)輸出數(shù)字0(低電平).來回晃動(dòng)則來回輸出數(shù)字0和1.

靜止時(shí)LED常亮，發(fā)生振動(dòng)時(shí)LED閃爍

51單片機(jī)測(cè)試視頻：

SW-420震動(dòng)傳感器測(cè)試

振動(dòng)傳感器原理圖：博揚(yáng)智能——全國(guó)一級(jí)自動(dòng)化設(shè)備國(guó)際品牌代理商 自動(dòng)化系統(tǒng)集成商及解決方案提供商

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上面是振動(dòng)速度傳感器參考圖，動(dòng)圈式振動(dòng)速度傳感器的結(jié)構(gòu)．其結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是，鋼制圓形外殼，里面用鋁支架將圓柱形永久磁鐵與外殼固定成一體，永久磁鐵中間有一個(gè)小孔，穿過小孔的芯軸兩端架起線圈和阻尼環(huán)，芯軸兩端通過圓形膜片支撐架空且與外殼相連．工作時(shí)，傳感器與被測(cè)物體剛性連接，當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，傳感器外殼和永久磁鐵隨之振動(dòng)，而架空的芯軸、線圈和阻尼環(huán)因慣性而不隨之振動(dòng)．因而，磁路空隙中的線圈切割磁力線而產(chǎn)生的正比于振動(dòng)速度的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈的輸出通過引線輸出到測(cè)量電路

振動(dòng)傳感器原理圖：振動(dòng)加速度傳感器原理圖與應(yīng)用

描述
振動(dòng)傳感器與振動(dòng)加速度傳感器
振動(dòng)傳感器有振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度傳感器。
簡(jiǎn)單地說，振動(dòng)位移傳感器（常用電渦流傳感器）根據(jù)振動(dòng)位移變化與輸出電壓的變化關(guān)系，振動(dòng)速度傳感器根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生電壓的變化，振動(dòng)加速度傳感器根據(jù)形變與電荷的關(guān)系。
速度傳感器通過硬件或軟件積分可以得到位移，加速度傳感器通過一次積分可以得到振動(dòng)速度，二次積分可以得到振動(dòng)位移。
因?yàn)樾枰獪y(cè)量加速度，所以必須有振動(dòng)加速度傳感器。
位移的測(cè)量：如果是非接觸測(cè)量間隙的變化，必須用振動(dòng)位移傳感器（電渦流傳感器）；如果是接觸測(cè)量，可以用加速度傳感器通過2次積分得到，也可以采用速度傳感器1次積分得到，具體使用何種方式，取決于測(cè)量對(duì)象。一般情況，如果包括齒輪或滾動(dòng)軸承，使用加速度傳感器，否則用速度傳感器。
振動(dòng)加速度傳感器原理
振動(dòng)加速度傳感器主要是用于測(cè)量軸承的振動(dòng)，個(gè)別情況下也會(huì)用于測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)，它主要是安裝在各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的軸承蓋上。它將傳統(tǒng)的壓電加速度傳感器與電荷放大器集于一體，能夠直接與記錄顯示和采集儀器連接，簡(jiǎn)化了測(cè)試系統(tǒng)提高了測(cè)試的精度和可靠性，廣泛應(yīng)用于核爆炸、航空航天、鐵路橋梁、建筑、車船、機(jī)械、水利、電力等領(lǐng)域。
多數(shù)加速度傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。所謂的壓電效應(yīng)就是 "對(duì)于不存在對(duì)稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng)，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) "。
一般加速度傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然，還有很多其它方法來制作加速度傳感器，比如壓阻技術(shù)，電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，光效應(yīng)，但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。每種技術(shù)都有各自的機(jī)會(huì)和問題。
振動(dòng)加速度傳感器應(yīng)用
工業(yè)級(jí)別振動(dòng)測(cè)量加速度傳感器實(shí)際應(yīng)用是根據(jù)測(cè)量對(duì)象和與測(cè)量系統(tǒng)的組合。在類似情況下對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)即所謂在線監(jiān)測(cè)其次需要定期對(duì)測(cè)量對(duì)象巡回檢測(cè)。相對(duì)于其他的環(huán)境工業(yè)振動(dòng)測(cè)量的周邊環(huán)境相對(duì)都比較惡劣,在線監(jiān)測(cè)的加速度傳感器到數(shù)字采集系統(tǒng)一般都有需要在一定的距離，因此高阻抗的電荷信號(hào)就非常容易受干擾。除現(xiàn)場(chǎng)是高溫測(cè)量外,工業(yè)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)用的傳感器通常都選用帶內(nèi)置電路的電壓輸出型。而對(duì)巡回檢測(cè)用傳感器往往因?yàn)槌鲇趯?duì)成本的考慮大多使用電荷輸出型壓電加速度傳感器。
工業(yè)操作振動(dòng)的測(cè)量一般的靈敏度考慮在50mV/g,100mV/g和200 mV/g的加速度傳感器，然而對(duì)傳感器的頻率范圍則必須根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象進(jìn)行選擇。需要指出的是加速度傳感器的安裝形式和質(zhì)量好壞以及不同的電纜配備都會(huì)直接影響到傳感器的高頻使用。這些影響頻響的因素雖不能從傳感器的技術(shù)指標(biāo)上完全反映，但都是工業(yè)振動(dòng)加速度傳感器使用中常見的問題。
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振動(dòng)傳感器原理圖：震動(dòng)傳感器模塊設(shè)計(jì)原理圖資料

振動(dòng)傳感器的種類豐富，按照工作原理的不同，能分為電渦流式振動(dòng)傳感器、電感式振動(dòng)傳感器、電容式振動(dòng)傳感器、壓電式振動(dòng)傳感器和電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器等。以下是這幾種振動(dòng)傳感器的工作原理和用途。
1、電渦流式振動(dòng)傳感器
電渦流式振動(dòng)傳感器是渦流效應(yīng)為工作原理的振動(dòng)式傳感器，它屬于非接觸式傳感器。電渦流式振動(dòng)傳感器是通過傳感器的端部和被測(cè)對(duì)象之間距離上的變化，來測(cè)量物體振動(dòng)參數(shù)的。電渦流式振動(dòng)傳感器主要用于振動(dòng)位移的測(cè)量。
2、電感式振動(dòng)傳感器
電感式振動(dòng)傳感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)傳感器。電感式振動(dòng)傳感器設(shè)置有磁鐵和導(dǎo)磁體，對(duì)物體進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，能將機(jī)械振動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)化為電參量信號(hào)。電感式振動(dòng)傳感器能應(yīng)用于振動(dòng)速度、加速度等參數(shù)的測(cè)量。
3、電容式振動(dòng)傳感器
電容式振動(dòng)傳感器是通過間隙或公共面積的改變來獲得可變電容，再對(duì)電容量進(jìn)行測(cè)定而后得到機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的。電容式振動(dòng)傳感器可以分為可變間隙式和可變公共面積式兩種，前者可以用來測(cè)量直線振動(dòng)位移，后者可用于扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移測(cè)定。
4、壓電式振動(dòng)傳感器
壓電式振動(dòng)傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)來完成振動(dòng)測(cè)量的，當(dāng)被測(cè)物體的振動(dòng)對(duì)壓電式振動(dòng)傳感器形成壓力后，晶體元件就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，電荷數(shù)即可換算為振動(dòng)參數(shù)。壓電式振動(dòng)傳感器還可以分為壓電式加速度傳感器、壓電式力傳感器和阻抗頭。
5、電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器
電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器是以電阻變化量來表達(dá)被測(cè)物體機(jī)械振動(dòng)量的一種振動(dòng)傳感器。電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器的實(shí)現(xiàn)方式很多，可以應(yīng)用各種傳感元件，其中較為常見的是電阻應(yīng)變。