Trường ĐH GTVT TP.Hồ Chí Minh
Bài Thuyết Trình
Đề Tài
Thiết kế cảm biến gia tốc và rung
Nhóm 7
1.Dương Văn Hòa TD12
2.Thái Hoàng Tuấn TD12
3.Phạm Minh Thịnh TD12
4.Nguyễn Trọng Thủy TD12


Nội dung bài thuyết trình
I.Khái niệm,tính chất của gia tốc và rung
II.Phương pháp đo và cảm biến đo gia tốc,rung;
1.Phương pháp đo
2.Các đặc trưng của cảm biến
3.Cảm biến gia tốc
3.1:cảm biến đo gia tốc áp trở
3.2:cảm biến đo gia tốc áp điện
4.Cảm biến đo rung
III.Ứng Dụng


I.Khái niệm,tính chất của gia tốc,rung


I.Khái niệm và tính chất của gia tốc và rung
gia tốc:
- kí hiệu: a
- đơn vị đo: m/s2
- Theo nguyên lý cơ bản của cơ học ,gia tốc là mối

tâm và trục đối xứng của chúng xê dịch trong
không gian hoặc do sự thay đổi có tính chu kỳ
hình dạng mà chúng có ở trạng thái tĩnh.
- Rung trong công nghiệp là sự di chuyển qua lại
của máy hoặc các bộ phận máy
- Rung làm thay đổi phổ tần dẫn đến trạng thái
mài mòn và mỏi các chi tiết cơ khí


I.Khái niệm và tính chất của gia tốc và rung(tt)
- Rung động được đặc trưng bởi độ dịch chuyển,
tốc độ hoặc gia tốc ở các điểm xác định trên vật
rung. Bởi vậy khi đo rung động của một vật
người ta đo một trong các đặc trưng trên
- Trong các máy đo gia tốc thường sử dụng các cảm
biến thích hợp để đo độ rung và va đập.
- Khi đo gia tốc người ta có thể xác định được tốc
độ và quãng đường dịch chuyển của vật bằng
cách lấy tích phân một lần hoặc tích phân kép


I.Khái niệm và tính chất của gia tốc và rung(tt)


I.Khái niệm và tính chất của gia tốc và rung(tt)

- Một thành phần máy có thể dao động một khoảng
cách lớn hoặc nhỏ, nhanh hoặc chậm và có thể
cảm nhận được bằng âm thanh và nhiệt.
- Rung động máy thường có thể cố ý được tạo ra

- tần số riêng f0: là đại lượng đặc trưng cho hoạt
động của cảm biến,tương đương với khái niệm
tần số riêng của con lắc.
 Trường hợp 1:máy đo gia tốc treo trong không
khí bao gồm khối lượng rung M, lò xo có độ
cứng C, bệ đỡ và vỏ bọc có khối lượng mb, tần số
dao động riêng sẽ có dạng:

 1 1 
1
f0 =
C  + 
2π
 M mb 


2. Các đặc trưng của cảm biến đo gia tốc(tt)
 Trường hợp 2:máy đo gia tốc gắn trên cấu trúc cần
nghiên cứu có khối lượng Ms biểu diễn như hình dưới
 1
1
1 


f0 =
C +
2π
 M mb + M s 




S1 =

z
=
γ

1
2

 ω2   ω 
2
ω 0 . 1 − 2  +  2ξ 
 ω0   ω0 

2

Q
S2 =
= d .C.
z

1
 ω0 
1+  
ω 

2





3.Cảm biến đo gia tốc(tt)
Các tinh thể áp điện có thể được cắt hay căng
theo các cách:
Cắt

Uốn

Nén


Dạng nén

PRELOAD STUD
(trục nhạy cảm)

HOUSING
SEISMIC
MASS
(khối lượng rung)

+
+
-

+
+
-



+
+
-

+
+
-

- - + +
+ +
- - -

+
+
-

+
+
-

nguyên nhân gây ra các
kim loại thoáng nhiệt
nở rộng và hợp đồng
tinh thể nhấn mạnh
dọc theo trục nhạy cảm
Các tinh thể bị cản trở
sẽ đi ra ngoài thành tín
hiệu điện


- - - - - - -

PIEZOELECTRIC CRYSTAL
HAS NO PRELOAD
RESULTING IN
A LOW RESONANCE
TEMPERATURE CHANGES
CAN ONLY REACH ELEMENT
BY RADIATION. THERMAL
STRESS IS ALONG
NON-SENSITIVE
AXIS

STRAIN WAVES ARE
SHUNTED BY FULCRUM