机械振动是指物体围绕某一平衡位置的周期性运动。它可能是由于内部或外部因素引起的。内部因素是机器本身固有的特征，包括磨损、不平衡力和共振等。例如，当齿轮、滚柱轴承和传动皮带等高强度运动部件磨损时，可能会产生振动。不平衡力通常是由于机器轴未对准或旋转轴周围的重量不均衡造成的。共振是一种特殊现象，它发生在物体的振动频率与附近另一个物体的固有频率相匹配时。这种现象能显著放大振动，且可能会导致严重的破坏。

外部因素也会引发机械振动，比如风、交通甚至地震运动等。在长期来看，机械振动可能会影响机械系统和结构的性能、可靠性与安全性。严重的振动甚至会导致整个系统故障。因此，及时监测和有效控制振动变得尤为重要。

振动传感器如何工作？

振动传感器是一种能够测量物体微小重复运动的设备。它们能监控机器的早期故障迹象，有助于预防代价高昂且危险的故障。

振动传感器的工作原理是将机械运动转换为电信号。它们通常利用压电晶体，这些晶体放置在连接到电路的两个电极之间。当机械应力或振动作用于压电晶体时，会产生电压。这个电压的大小与机械应力或振动的强度成正比。

作为状态监测系统的一部分，振动传感器已成为现代工业中预测性维护的重要工具。状态监测通过持续监控特定机器参数，帮助识别潜在的故障风险。振动作为一种状态监测的参数，直到最近才受到广泛关注。过去，通常使用加速度计进行振动分析，但现在压电振动传感器更为普遍。

不同类型的振动传感器及应用

1. 电涡流传感器

电涡流传感器基于涡流原理工作。当物体在磁场中移动时，会在导体上感应出电流。电涡流振动传感器通常由放置在待测物体附近的线圈组成。当物体移动时，线圈周围的磁场发生变化，从而在线圈中感应出电流。该感应电流经过放大和处理后，可以用于计算物体的振动。

2. 加速度计振动传感器

加速度计有多种形式，它们通过测量物体在三个维度上的加速度来确定振动的程度。这对于识别振动源非常重要。加速度计常常使用压电元件制造，是目前常见的振动传感器之一。另一种类型的振动传感器是振动计，它通过测量速度而不是加速度来工作。

振动传感器的应用

振动传感器可广泛应用于从家用电器到工业设备的各个领域。以下是一些常见的应用：

1. 电机和变速箱

振动传感器对于监控工业设备中的电机和变速箱非常重要。电机和齿轮箱的振动常常是设备出现问题的信号，可能表明设备存在磨损、不对中或不平衡等问题。通过及时发现这些问题，可以进行早期维护，避免停机和损坏。

2. 旋转设备

泵、风扇和涡轮机等旋转设备也容易因持续旋转而产生高振动。振动传感器可以用于监测这些设备的运行状态，识别潜在故障并及时采取维护措施。

3. 压缩机

工业压缩机用于提高气体的压力，广泛应用于气动工具和机械动力供应中。许多类型的工业压缩机，如螺杆压缩机和离心压缩机，通常会经历较高的振动水平。振动传感器能帮助检测这些设备的振动情况，避免因故障而导致生产中断。