我們常用的振動傳感器是將振動信號轉換為電信號，那么它就包括機械接收和機電變換兩部分。機電變換是將原始機械振動轉換為電壓或者電荷等電信號，還包含信號調理和放大部分，不屬于本次研究的范圍。按照機械接收方法不同，振動傳感器又分為相對式和慣性式兩類。

相對式機械接收振動傳感器所測得的結果是被測設備相對于基準面的相對振動，就像高速公路上的測速雷達一樣，測的是汽車相對于靜止公路的絕對速度。絕對速度，原理簡單明了；但是如果不方便或者無法找到靜止參考點，就不能利用相對式機械測量振動，比如地震時地面和大樓的擺動、行駛中的汽車轉向抖動、白車身振動等等，這時就必須采用慣性式機械接收振動傳感器。

慣性式機械接收傳感器能夠測量振動的原因可以參考“[振動基礎篇]3.固有頻率VS共振頻率，傻傻分不清楚？”一文。 此時將被測設備的振動作為激勵，上圖綠色方框標注的就是一個典型的有阻尼單自由度彈簧系統。

下面通過受力分析簡要說明慣性式機械接收傳感器的工作原理。

彈簧靜變形產生的彈性力和重力大小相等，方向相反；簡單起見，可認為振動傳感器里面質量塊僅受阻尼力、彈性力、牽連慣性力的作用。

在受迫激勵下，彈簧質量系統的解由兩部分組成，一部分是自由衰減振動，一部分是受迫振動。由于阻尼的存在，自由衰減振動部分會很快衰減。自由衰減振動部分消失之后，就進入穩定的等幅受迫振動狀態，也是受迫振動的穩態響應。

到此我們獲得了受迫振動下系統的響應。為更清晰明了，可以畫出不同的阻尼比（0到2）、頻率比（橫軸）和振幅放大系數（縱軸）之間的關系。

振動傳感器主要技術指標

現在我們對振動傳感器的工作原理已經有了初步認識，在工程選擇振動傳感器型號時，有以下幾個指標需要重點關注：

電壓靈敏度：單位為mV/ms-2（或mV/g），有1、10、50、100、1000等規格；常用的為10 mV/ms-2，表示1 ms-2的振動加速度輸入可產生10mV的電壓信號；電壓靈敏度越大，后端調理采樣回路就越簡單。

分辨率：單位為ms-2，表示能夠測量的***小加速度變化。

頻率范圍：單位為Hz， 電壓靈敏度越大，彈簧質量快越大，固有頻率越小；根據上文分析結果，振動頻率需要遠小于彈簧系統固有頻率，因此可測頻率范圍越小。

加速度范圍：單位為ms-2，可測加速度***大值與電壓靈敏度的乘積固定為5V。換句話說，加速度范圍與電壓靈敏度呈反比關系，加速度范圍隨著電壓靈敏度的增加而減小。

直流偏置電壓：振動是個交流信號，振動傳感器的輸出是在直流偏置電壓上疊加這個交流信號，偏置電壓一般為12-14V。