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振動(dòng)傳感器其功能時(shí)接收到振動(dòng)信號(hào)后，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。開(kāi)發(fā)者根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)了各種各樣的振動(dòng)傳感器，所以目前市場(chǎng)上的振動(dòng)傳感器種類(lèi)很多。
由于振動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)不同，其靈敏度不同，諧振頻率不同，所以應(yīng)用的場(chǎng)合不同。振動(dòng)傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的原理不同，也產(chǎn)生了不同方案的振動(dòng)傳感器。下圖便是不同類(lèi)型、不同外觀(guān)的振動(dòng)傳感器，以供大家了解選擇使用。
常用振動(dòng)傳感器有以下數(shù)種:
①、壓電片諧振式：使用壓電片接收振動(dòng)信號(hào)，壓電片的諧振頻率較高，為了降低諧振頻率，使用加大壓電片振動(dòng)體的質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，并使用彈簧球代替附加物，降低兩諧振頻率，增強(qiáng)了振動(dòng)效果。其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是需要信號(hào)放大后送到TTL電路或者單片機(jī)電路中，使用一個(gè)三極管單級(jí)放大即可,電路如下圖所示。
不足之處：對(duì)低頻的聲音比較敏感。
②、機(jī)械振動(dòng)式：在一個(gè)金屬護(hù)套內(nèi)部有一個(gè)細(xì)彈簧，彈簧頂端有一個(gè)金屬球，正常狀態(tài)下金屬球不接觸外部金屬殼。受到振動(dòng)以后，彈簧球振動(dòng)，并在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行減幅振動(dòng)，這種振動(dòng)便于被檢測(cè)電路檢測(cè)到。振動(dòng)輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定， 而振動(dòng)傳感器本身的輸出阻抗較低，對(duì)電路的適應(yīng)性較強(qiáng)。
不足之處：金屬球和金屬外殼暴露在空氣中，在氣候潮濕的區(qū)域，容易產(chǎn)生氧化造成接觸不良問(wèn)題。目前已經(jīng)很少使用。
③、微型振動(dòng)傳感器：將機(jī)械式振動(dòng)傳感器微型化，優(yōu)化結(jié)構(gòu)并將振動(dòng)體進(jìn)行密封處理 。其工作性能更可靠。輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)直接與TTL電路和或者單片機(jī)輸入電路相連接，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。輸出電阻小、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
微型振動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)帶有引線(xiàn)的、經(jīng)過(guò)抗氧化處理的金屬U型觸點(diǎn)，安裝到一個(gè)絕緣性能良好的塑料圓管之內(nèi)，中間有一個(gè)經(jīng)過(guò)抗氧化處理金屬棒，金屬棒的形狀分為啞鈴狀和螺紋狀不等，既要保持質(zhì)量小，又要保證振動(dòng)時(shí)接觸良好。經(jīng)過(guò)處理后的振動(dòng)傳感器如上圖所示。其應(yīng)用電路如圖圖所示。是目前 用戶(hù)使用最多的一種類(lèi)型。
另外一種微型振動(dòng)傳感器將內(nèi)部的金屬棒更換成質(zhì)量更輕的碳棒，其形狀分為啞鈴狀和棒狀不等，質(zhì)量更小，抗氧化性更好。其不足點(diǎn)是輸出電阻略大一些。是目前市場(chǎng)上應(yīng)用的較多的一種。
另外一種微型振動(dòng)傳感器內(nèi)部有兩個(gè)金屬鋼珠，依靠圓形鋼珠的滾動(dòng)性來(lái)提高靈敏度。其性能與上述的啞鈴狀、螺紋狀的振動(dòng)體相差不多。
微型振動(dòng)傳感器與一個(gè)下拉電阻組成檢測(cè)電路，電阻的取值與檢測(cè)電路的輸入阻抗所決定，如果使用MOST非門(mén)電路組成的振動(dòng)檢測(cè)電路，其 下拉電阻的阻值可以取到M級(jí)（兆歐姆），如果直接輸入到單片機(jī)，則根據(jù)單片機(jī)的端口設(shè)定情況來(lái)選擇電阻，目前大部分單片機(jī)的端口均可以進(jìn)行設(shè)置成“準(zhǔn)雙向型”、“輸入型”、“開(kāi)漏型”和“推挽型”端口，建議設(shè)置成“輸入”型，其下拉電阻在10K～10M范圍內(nèi)均可。
對(duì)于電池供電的電路中，下拉電阻盡量選擇大一些，減小靜態(tài)電流消耗；對(duì)于交流供電情況下，下拉電阻可以選擇10K-200K。
在振動(dòng)過(guò)程中，振動(dòng)電路輸出等幅度的而不可能等寬的脈沖信號(hào)。如果使用單片機(jī)來(lái)檢測(cè)該信號(hào)，通過(guò)脈沖寬度、脈沖數(shù)量判斷振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)設(shè)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的信號(hào)脈沖數(shù)量來(lái)設(shè)定振動(dòng)靈敏度等級(jí)。