シンプルなセラミック圧電検出器に基づいて、興味深く便利なセンサー モジュールを組み立てることができます 物理的影響、ドア、ショーケース、窓に使用して振動や衝撃を検出できます。
ショック センサー自体 (セラミック圧電検出器) には「ユニモルフィック」ダイヤフラムがあり、圧電セラミック ディスクとそれを組み合わせたもので構成されています。 メタルディスク。 センサーは、衝撃または振動の加速度に比例した電圧を供給します。 たとえば、40 mV/G で、衝撃が 60 G の加速度で発生した場合、約 2 V が得られます。
このケースでは、単安定回路 (IC1) がシリコン NPN トランジスタを作動させる、標準的なセラミック圧電検出器に基づく低電圧、低電流の物理的衝撃センサー モジュールを紹介します。 このトランジスタ スイッチのオープン コレクタ出力は、受信信号を使用してさらに動作させるために外部アラーム回路に接続できます。 ここでの電流消費は非常に小さいため (5 ～ 6 mA)、回路自体は 3 V バッテリーで駆動できます。物理的な衝撃が検出されると、単安定回路は RC 回路によって決定された時間だけトランジスタをオンにします。 R3 と C2 で構成されます。
M74HC123 (IC1) は、ESD および過渡保護入力を備えた高速デュアル再起動可能 CMOS シングルショット デバイスです。 トリガー入力には、ネガティブ エッジとポジティブ エッジの 2 つがあります。 この場合、正のトリガーエッジを持つ部分 (ピン 2) のみが使用されます。 起動後、出力は外部抵抗 R3 とコンデンサ C2 によって決定される期間、単安定状態を維持します。
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この記事では、地震センサー検出器の設計について説明します。地震センサー検出器は、非常に小さな地震でも検出できる高感度の電子ユニットです。 弱いレベル地殻の振動。
地震感知器の設計には次のようなものがあります。 圧電振動センサー振動や衝撃に非常に敏感です。 このスキームさまざまな物体の揺れ、地殻内で発生する振動、またはその様子を検出するために使用できます。 成分セキュリティシステム。
圧電素子を利用した地震感知器の動作説明
前述したように、振動に敏感な主な素子は単純なブザー（圧電素子）です。 これは、振動や衝撃を検出するように設計されたデバイスでよく使用されます。 盗難警報器自転車用。 この制度の利点はそれだけではありません 低価格だけでなく、センサーの取り付けも簡単で、多くの場合、単に制御された表面に接着するだけです。
DA1 チップは、圧電素子からの微弱な信号を増幅するように設計された LM741 タイプのオペアンプです。 オペアンプの出力からの増幅された信号は、抵抗 R6 を通ってトランジスタ VT1 のベースに送られます。 この結果、トランジスタが開き、NE555 タイマーの入力 2 に低レベル信号 (電源電圧の 1/3 未満) が現れます。
NE555 タイマーは、ピン 2 の Low 信号によってトリガーされる古典的なスタンバイ マルチバイブレーターに基づいています。マルチバイブレーターが起動されると、その出力 (ピン 3) に信号が表示され、ブザーが鳴ります (内蔵の-in ジェネレータ）、LED が点灯します。
信号の継続時間は、RC 回路の要素 (R8 および C2) によって決まります。 図に示す値では、この期間は約 3 分です。 この時間が経過すると、デバイスは元の状態に戻ります。
振動計は、振動加速度、振動速度、振動変位、振動周波数などの振動パラメータを測定するためのデバイスです。 使い方は簡単で、特別なトレーニングは必要ありません。
振動計には 2 つのグループがあります。
- 回転機器の振動測定に。
- 労働安全の目的で人に影響を与える振動を測定します。
回転機器の振動を測定する振動計
「DPK-Vibro」を手に 振動計は、回転部品を含むアセンブリの振動を測定および評価します。 これらはエンジン、ポンプ、ファン、発電機です。 このようなユニットの振動は、シャフトが回転するたびに繰り返されます。
振動計は振動の積分値（1つの数値）を測定します。 RMS 振動速度によってユニットの状態を判断するための基準があるため、最も一般的な値は です。 この数値は、ユニットの振動を引き起こす力の力に比例します。
振動は振動計で測定されることがほとんどです。 この範囲は GOST で指定されており、異なるデバイスで同じ振動値を測定できるようになります。
振動計は装置の状態を評価するのに非常に便利な機器です。 ユニットの状態が緊急であるとみなされる最大の振動値。 値はユニットのパスポートまたは GOST ISO 10816-1-97 で指定されます。 「振動。非回転部分の振動測定結果に基づいて機械の状態を監視します。」 現在の振動を標準と比較することで、ユニットの状態を評価できます。
振動計を使用した振動の測定は非常に速く、準備作業は必要ありません。 シフトごとに 100 ユニットを測定し、企業の機器の状態に関するレポートを発行できます。
しばらくしてから（たとえば、1か月後など）振動値を測定することで、振動の発生を予測し、次の修理のタイミングを計画することができます。 これにより、定期修理に比べて大幅な費用の節約が可能になります。 このタイプの修理計画システムは、Aurora 2000 プログラムで使用されています。
振動計で測定した振動値は、ユニットの故障診断にも使用できます。 たとえば、RMS 振動速度を使用して、ミスアライメントやアンバランスを完全に診断します。 基礎への取り付け状態も振動計を使用すると評価しやすくなります。 位相マーカーを使用せずに振動計を使用してユニットのバランスを取ることもできます (3 つの方法はテスト質量から始まります)。
同時に、振動計は振動分析計よりもはるかに安価で、操作も簡単です。 ただし、複雑な欠陥ケースを研究するには、振動分析装置と振動診断の経験が必要です。
振動ペン ViPen 
画面上のRMS振動速度 最新の振動計には、スペクトルと信号を測定するモード、測定値を保存してコンピュータに転送するためのメモリ、ルート測定モード、温度、回転数、転がり軸受からの衝撃パルスを測定するセンサーも備わっています。
振動アナライザには常に振動計モードがあります。 これはプログラムによって行われるため、デバイスの製造コストは増加しません。
内部および外部センサー 振動計には、デバイス本体に組み込まれた内部振動センサー、またはワイヤーでデバイスに接続された外部センサーがあります。 内部センサーによりデバイスがコンパクトになり、外部センサーにより手の届きにくい場所の振動を測定できます。
当社は振動計を製造しています。
人体に影響を与える振動を測定する振動計
このような振動の測定は労働安全の分野で使用されます。 この測定器は、回転機器の振動を測定するために使用される測定器とは異なります。 それらは振動計・音響計と呼ばれます。
このデバイスは、勤務シフトなど、一定期間にわたって振動パワーを測定し、振動パワーを周波数帯域で表示します。 異なる周波数の振動は人に異なる影響を与えるため、プライベートバンドの正規化係数が使用されます。 さらに、騒音計は職場の音響騒音を測定できます。
振動限界値はサンピナミ社で規格化されています。 これらの規制文書のライブラリは、NTM-Zashchita Web サイトにあります。
情報が足りませんか?
お答えし、役立つ情報を記事に追加させていただきます。
アマチュア無線家は、サウンド「ブザー」として知られる ZP シリーズの圧電セラミック エミッターを振動センサーとして使用することがよくあります。 ここに間違いはありません。 ピエゾエミッタは可逆的なデバイスです。 音を生成したり（主機能）、外部の音の振動を検出したりできます（追加機能）。
「ピエゾ ツイーター」の本体が研究対象のシャーシにしっかりと取り付けられている場合、クリック音、衝撃、振動は交流またはパルス電圧に変換されます。 通常、有用な信号の振幅は小さいため、MK と圧電センサーの間にプリアンプが配置されます。 増幅に加えて、圧電プレートに鋭く強い打撃を与えると、非常に大きな振幅の短いパルスが発生し、MK が損傷する可能性があるため、緩衝保護の役割も果たします。
ブザーの代わりに、防犯警報装置に使用される高感度の工業用圧電センサーも使用されています。 さらに、古いレコードプレーヤーがクローゼットや屋根裏部屋に眠っているかもしれません。 ピエゾヘッドは優れた高インピーダンスセンサーとして実験にも適しています。
図では、 3.31、a...k は振動センサーを MK に接続するための図を示します。
米。 3.31。 振動センサーを MK に接続するための図 (最初):
a) 振動センサーがオンです! w MK はトランジスタ VT1、VT2 を使用した 2 段アンプを介して相互に接続されます。 抵抗器 R1、/? J アンプの自励がない場合のセンサーの最大感度を設定します。
b) 信号振幅を 2 倍にするダイオード検出器を備えたトランジスタ増幅器。 抵抗 /?/ は、トランジスタ VT1 のコレクタにおける信号制限の対称性を調整します\
c) 図と同様。 3.31、b、ただし追加のトランジスタアンプ、感度レギュレータ/?2、および無線要素の他の定格を備えています。
ｄ）抵抗器Ｒ１は、振動センサ１の応答の最大の信頼性（例えば、感度が高すぎる場合）に従って、トランジスタＶＴ１の動作点を選択する。
米。 3.31。振動センサーの接続図!^ MK（エンディング）：
e) DA 1 テレビマイクロ回路を入力アンプとして使用する珍しい使用。
f) ダイオード VD1、KZ-2 は、圧電センサー NA1 の電圧サージや静電放電からトランジスタ KG/ を保護します。 抵抗R1セット 最適モード ADC用。
g) 車の聴診器のセンサー。 ダイオード VDJ、K/)2 は、入力信号を ±(0.7 ～ 0.9) V のレベルに制限します。抵抗 /?2 は、MK ADC の動作点を伝達特性のほぼ中央に設定します。 センサー NA 1 の変更は、センサーをより重くすることにあります。
h) 圧電センサーを「デジタル」オープンコレクター出力を持つ高速コンパレーター DA1 に接続します。 入力信号電圧は 5 V 以下である必要があります。
i) I/4/ は音楽ドラムキット用の振動センサーです。 DAlw MK マイクロ回路は、さまざまな電圧から電力を供給されます。 圧電センサーの代わりに、回路設計を変更することなく、光チャンネルが重なる光センサーを使用できます。
j) 抵抗器 R! 振動センサー HA1 の信号応答しきい値を調整します。
