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速度、加速度及振动检测
速度、加速度及振动是物体机械运动测量的三种重要参数，是工业生产和日常生活中极为常见的物理量，主要应用于交通汽车、工业生产、航空航天三大产业。
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基本概念及检测方法
速度和加速度
速度是单位时间内运动物体位移的变化量，工程上一般分为直线运动速度（简称线速度）和旋转速度（简称转速）。线速度的计量单位通常用m/s（米/秒）来表示，转速的计量单位常用r/min（转/分）来表示。
加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，是描述物体速度改变快慢的物理量 。
通过测量加速度来测量物体的运动状态，加速度测量广泛应用于航天、航空和航海的惯性导航系统及运载武器的制导系统中。
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2、常用的速度测量方法
（1）平均速度法
根据速度的定义，速度可以通过物体在一定时间内移动的距离求得，这种方法只能求平均速度，距离越小，越接近瞬时速度。如光束切断法、相关测速法、空间滤波器测速法等。
（2）加速度积分法和位移微分法
利用速度与加速度、位移的微分和积分关系，测得运动体的运动速度，在振动测量中常用方法。
（3）线速度和角速度相互转换法
基于同一运动体上线位移和角位移在有固定关系原理。
(4）利用各种速度传感器，
将速度信号变换为电信号、光信号等易测信号。速度传感器法是最常用的一种方法。多普勒测速仪、磁电速度传感器等。
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加速度测量是基于传感器内质量体敏感于加速度而产生惯性力原理，是一种全自主的惯性测量。
加速度的测量主要是通过加速度传感器进行的，依据产生的惯性力的原理不同分，加速度传感器分为压电式、压阻式、应变式、电容式、振梁式、磁电感应式、隧道电流式、热电式等。
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（三）振动
1、振动的概念
机械振动是物体在其平衡位置附近所作的周期性往复运动。
振动是自然界中常见的物理现象，振动试验和监测是研究和解决工程实际技术问题的重要手段。如机械设备振动、土木结构振动、运输工具振动、武器、爆炸引起的冲击振动等。
按振动的频率范围分：有高频振动、低频振动和超低频振动等。
从振动信号的统计特征来看，可将振动分为周期振动、非周期振动以及随机振动等。
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2、振动测量方法
按振动信号转换的方式可分为电测法、机械法和光学法。
目前电测法是常用的方法，电测法将被测对象的振动量转换成电量，然后用电量测试仪器进行测量。用电测法测量振动的装置成为振动传感器。
振动传感器按工作原理不同有压电式、应变式、磁电式、电容式、电涡流式等；
按测试参考坐标有相对振动传感器和绝对振动传感器，绝对振动传感器是以大地为参考基准，相对振动传感器是以空间的一点为参考点；
按被测振动参数分有振动位移传感器、振动速度传感器、振动加速度传感器。
按传感器放置位置有接触式和非接触式之分，接触式中有磁电式、电感式、压电式等；非接触式中又有电涡流式、电容式、霍尔式、光电式等。
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速度的检测
磁电式速度传感器
光束切断法测速仪
转速传感器
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（一）磁电式速度传感器
其工作原理基于电磁感应定理
当一线圈作直线运动或旋转运动时，穿过其的磁通会发生变化，产生感应电动势，电动势输出与线圈运动速度成正比。
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磁电式速度计
在测振时，传感器固定或紧压于被测系统，磁钢与壳体一起随被测系统的振动而振动，装在芯杆上的线圈和阻尼环组成惯性系统的质量块并在磁场中运动，其输出电压与线圈切割磁力线的速度成正比。阻尼环一方面可增加惯性系统质量，降低固有频率，另一方面在磁场中运动产生的阻尼力使振动系统具有合理的阻尼。
1、8—弹簧片 2—永久磁铁 3—阻尼器 4—铝架 5—心杆6—壳体 7—工作线圈 9— 接头
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（二）光束切断法测速仪
f—脉冲发生器的频率
被测物体以速度v行进，当通过第一个光源时，物体遮断光线而使受光元件产生输出信号，开启主控门驱动脉冲计数器开始记数；
当物体到达第二个光源时，物体遮断光源检测器发出信号关闭主控门，计数器停止记数。计数器记录脉冲信号发生器在先后遮端激光束的时间内脉冲数N。
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