CN102410872B - 非接触式振动感测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非接触式振动感测装置,通过将磁条的N极区块与S极区块的长度设置成不等距,通过侦测器对不等距的N极区块与S极区块的磁场方向进行侦测,再经由处理器计算输出电压变化,并转换成其相对应的振动波形,藉此以获悉待测物体的振动状态,本发明为不受厂房设备空间或待测物体外形限制、且可即贴即量的新一代非接触式振动感测装置。
Description
技术领域
本发明与振动感测装置有关,特别是关于一种可侦测待测物体的振动状态,且不受厂房设备空间或待测物体外形限制、可即贴即量的非接触式振动感测装置。
背景技术
振动为机械工程的重要领域,而且是在机械运转中常见的现象,随着精密机械、故障检测、诊断监测、与微机电系统等领域在近年来的蓬勃发展,即时(real time)、准确及不占空间的振动信号量测技术逐渐受到重视。传统振动量测装置主要可分为接触式及非接触式两大类,接触式感测器必须直接接触待测物体以取得其振动状态资讯,如加速度感测器(accelerometer),但它不适用于精密机械或微机电系统,因为微结构轻量物体在加入加速度感测器前后的动态特性已有显著的差异(因总质量已经改变);再者,接触式振动量测装置的接触点容易造成待测量物体表面磨损而影响后续精密工艺。
相较于接触式量测技术可能带来的振动、破坏与不精确性等缺点,非接触式(non-contact)量测技术由于毋须碰触待测物体,可大幅提升量测精准度,因此在近年来颇受重视,非接触式振动量测,自然而然地成为机械系统动态量测中扮演不可或缺的重要角色。至于传统非接触式感测器主要应用光的都卜勒原理,如激光多普勒振动仪(Laser Doppler Vibrometer,LDV)。
但激光多普勒振动仪必须应用到光本身的多普勒效应以及利用He-Ne激光才能达到显著效果,其光学透镜模组结构较复杂,成本昂贵,而若是要应用在一般产业的话,He-Ne激光的检验机台对业者而言,将增加整体设备成本。此外,受限于光线必须直线进行,故不适用于空间窄小受限的设备厂房,导致应用功能及场合受限;因此,新一代非接触式振动感测装置必须具有不占空间、低成本、易安装、抗电子杂讯干扰、灵敏度高及低功率等功能。
再者,传统振动感测装置对于待测物体形状及场合不具有弹性安装功能(flexible installing function),必须受到事前安装或架设于待测物体上的限制,例如加速度感测器或激光多普勒振动仪,大大局限传统振动感测装置的应用场合;因此,新一代非接触式振动感测装置亦须具有可携式(portable)及可即贴即量等弹性安装功能(flexible installing function)。
基于上述问题及限制,发明人提出了一种新一代的非接触式振动感测装置,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明目的在于提供一种非接触式振动感测装置,其可对待测物体振动状态进行即时侦测,藉以了解待测物体目前的振动状态。
本发明的次一目的在于提供一种非接触式振动感测装置,其具有构造简单、成本低廉及可适用于任何待测物体形状。
本发明的另一目的在于提供一种非接触式振动感测装置,其具有不占空间、灵敏度高、抗杂讯干扰及及不影响系统制程原先磁场分布等优点。
本发明的再一目的在于提供一种非接触式振动感测装置,其具有可携式(portable)及可即贴即量等弹性安装功能(flexible installing function)。
为了实现上述目的,本发明提供了一种非接触式振动感测装置,包含:
一磁条,具有一第一段部、一第二段部及一中央段部,该中央段部是N极区块或S极区块,该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的两端连接,且该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的连接处是与该中央段部相反磁场的N极区块或S极区块,该第一段部设置有多个第一N极区块及多个第一S极区块,该第一段部从与该中央段部连接的一端起由该等第一N极区块及该等第一S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该等第一N极区块与该等第一S极区块的长度越长,该第二段部设置有多个第二N极区块及多个第二S极区块,该第二段部从与该中央段部连接的一端起由该等第二N极区块及该等第二S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该等第二N极区块与该等第二S极区块的长度越长;
一侦测器,包括:
一固定磁性层,具有一固定磁性方向;
一自由磁性层,具有一可变动磁性方向,其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变;
一隔离层,位于该固定磁性层与该自由磁性层之间;
两信号传输线,分别连接至该固定磁性层与该自由磁性层;以及
一电源供应器,连接至该信号传输线;以及
一处理器,连接该二信号传输线;
该磁条相对于平行振动方向,贴附在待测物体表面上,该侦测器则固定于该磁条上方位置,当该待测物体来回往复振动时,使该磁条通过侦测器;该自由磁性层受到该第一段部或该第二段部的各该N极区块与S极区块之间外加磁场影响而改变其磁性方向,使自由磁性层磁性方向与固定磁性层的磁性方向相同或是相反,造成内部电阻产生明显变化,进而导致输出至该处理器的电压或电流改变,再由该处理器转换计算出待测物体的振动状态。
该非接触式振动感测装置更包括一第二磁条,设置有多第三N极区块及多第三S极区块,该等第三N极区块与该等第三S极区块是相等长度且交替排列设置;一第二侦测器,侦测该第二磁条的各该第三N极区块与各该第三S极区块所造成的该自由磁性层磁性方向变化;而该处理器,连接该第一侦测器与该第二侦测器,该处理器接收该第一侦测器与该第二侦测器所分别侦测到的各自由磁性层磁性方向变化,造成其内部电阻产生明显的变化,进而导致输出至该处理器的电压或电流改变,再由该处理器整合计算出待测量物体的振动状态。
附图说明
图1是表示本发明非接触式振动感测装置的一实施例应用于待测物体的立体图;
图2是表示本发明非接触式振动侦测装置的侦测器示意图;
图3是表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之一;
图4是表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之二;
图5是表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之三;
图6是表示本发明非接触式振动侦测装置的一实施状态图;
图7是表示本发明非接触式振动侦测装置的另一实施状态图;
图8是表示本发明非接触式振动侦测装置增加另一磁条的振动示意图。
附图标记说明:10-待测物体;11-支架;1-非接触式振动感测装置;2-磁条(第一磁条);201-第一段部;2011-第一N极区块;2012-第一S极区块;202-第二段部;2021-第二N极区块;2022-第二S极区块;203-中央段部;21-N极区块;22-S极区块;3-侦测器(第一侦测器);30-第二侦测器;31-自由磁性层;32-固定磁性层;33-隔离层;34-电源供应器;4-处理器;5-第二磁条;51-第三N极区块;52-第三S极区块;A1~A2-位置;B1~B3-位置;C1~C4-位置;D1~D4-位置;d1~d5-磁极区块长度;H-最大振幅修正点;L1-信号传输线;L2-信号传输线;VH-逆向磁场输出电压;VL-顺向磁场输出电压;VO-基准电压;Vout-输出电压。
具体实施方式
请参阅图1,表示本发明非接触式振动感测装置的一实施例应用于待测物体的立体图;本发明非接触式振动感测装置1,用来侦测待侧物体10的振动状态,其可应用于如地震分析仪、汽车振动分析及频谱分析等。
非接触式感测装置1具有一磁条2、一侦测器3以及一处理器4;磁条2相对于平行振动方向,贴附在待测物体10表面上,侦测器3则设置于一支架11上,且相对应磁条2振动中心(equilibrium position)设置,振动中心位置即磁条2的中央段部203(如图5所示);当待侧物体10产生上下振动时,待侧物体10上的磁条2会相对于侦测器3而做来回往复移动。
请同时参考图2,表示本发明非接触式振动侦测装置的侦测器示意图。侦测器3具有一固定磁性层32、一自由磁性层31、一隔离层33、两信号传输线L1与L2、一电源供应器34以及一处理器4,其中,固定磁性层32具有一固定磁性方向,自由磁性层31具有一可变动磁性方向,隔离层33设置在固定磁性层32与自由磁性层31之间,而处理器4以两信号传输线L1、L2分别连接固定磁性层32与自由磁性层31。
固定磁性层32的固定磁性方向不会受到外加磁场的影响而改变,就算外加磁场消失,仍保有原有磁性;本发明的固定磁性层32可为导电磁性金属或导电磁性氧化物,例如:Fe81-XCoXGa19;自由磁性层31的可变动磁性方向会受到外加磁场的影响而改变,自由磁性层31的材料较佳者是选择当磁场移去后不易有残磁的材料,可为导电磁性金属或导电磁性氧化物,例如:NiFe;隔离层33可为非磁性金属层(例如:铜)或是绝缘层(例如:氧化铝)。
侦测器3的工作原理,是电子具有自旋的物理特性,分为上自旋电子与下自旋电子,与磁性层磁矩方向平行的电子在传导过程中较不会被散射而呈现低电阻,但于反向平行时,则很容易与磁性层磁矩碰撞而散射而呈现高电阻;当自由磁性层31的磁性(磁矩)方向与固定磁性层32的磁性(磁矩)方向相同时,则只有与自由磁性层31与固定磁性层32的磁性(磁矩)方向反向平行的电子会被阻挡散射,总电阻相对较小,当电源供应器34提供固定电流时,则输出至处理器4的电压(Vout)较小;如果自由磁性层31的磁性(磁矩)方向与固定磁性层22的磁性(磁矩)方向相反时,则不管上自旋或下自旋的电子皆会被自由磁性层31或固定磁性层32其中之一阻挡散射,总电阻相对较大,当电源供应器34提供固定电流时,则输出至处理器4的电压(Vout)较大。
请参考图3,表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之一。以磁条2具有一N极区块21及二S极区块22并以S-N-S交替排列为例,图中分别以颜色的深浅来代表N极区块与S极区块,其磁极区块长度相等且为d1。相对于侦测器3固定磁性层32的原先固定磁性方向,若自由磁性层31磁性方向与固定磁性层32磁性方向相同,则为顺向(图3显示为朝左方),其内部电阻较小,当电源供应器34提供定电流的情况下,其顺向输出电压VL值较小。反之,若自由磁性层31磁性方向与固定磁性层32磁性方向相反,则为逆向(图3显示为朝右方),其内部电阻较大,当电源供应器34提供定电流的情况下,则逆向输出电压VH值较大。
当磁条2的N极区块21与S极区块22交界处移动到侦测器3正下方时,即位置A1与A2处,则在位置A1时,侦测器3中自由磁性层31的磁性方向因受到磁条2外加磁场影响而朝向左方(此时为顺向),因此其输出电压为顺向电压VL,而在位置A2时,侦测器3中自由磁性层31的磁性方向因受到磁条2外加磁场影响而朝向右方(此时为逆向),因此其输出电压为逆向电压VH;若是磁条的N极区块21或S极区块22的中央处移动到侦测器3时,即位置B1、B2与B3,则由于在N极区块21与S极区块22中央处的磁场因顺向磁场与逆向磁场相互抵销,因此该处设定为无外加磁场作用,其输出电压为基准电压VO;藉磁条2上不同N极区块21与S极区块22交替自左而右依序通过侦测器3,藉由处理器4所接收到输出电压(Vout)如图3锯齿波的周期变化(本发明以锯齿波为例进行说明,但不以此为限),则「VL」及「VH」可分别定义为「0」与「1」离散信号,处理器4每当接收到一组「0」与「1」离散信号就是代表侦测器3恰好经过一次磁极区块转换,其所侦测的移动距离为一个磁极区块长度d1,进而转换成待测物体10相对应的运动状态。同理,若电源供应器34提供固定电压时,而不是前述固定电流时,将造成输出至处理器4的电流具明显变化,可分别定义为「0」与「1」离散信号,进而转换成待测物体10相对应的运动状态。
请再同时参考图4,表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之二。当磁条2上的多个N极区块21与多个S极区块22交替排列,且其长度相等者(如图所示d2),则侦测器3(如图2所示)所侦测到相对应的输出电压Vout为固定周期变化的锯齿波(本发明以锯齿波为例进行说明,但不以此为限),而处理器4每当接收到一组「0」与「1」离散信号,代表侦测器3恰好经过一次磁极区块转换,其相对应的移动距离即为d2,进而转换成待测物体10相对应的运动状态。
请再同时参考图5,表示应用在本发明非接触式振动侦测装置的原理图之三。当磁条2上的多个N极区块21与多个S极区块22交替排列,且越往两端其长度设置越长者(如图所示d3、d4、d5,且d3<d4<d5),则侦测器3(如图2所示)所侦测到相对应的输出电压Vout为不同周期变化的锯齿波(本发明以锯齿波为例进行说明,但不以此为限),处理器4每当接收到一组「0」与「1」离散信号,代表侦测器3恰好经过一次磁极区块转换,其相对应的移动距离视其当下输出电压周期形态而定,因每组具不同周期型态的输出电压信号相对应于不同的磁极区块长度,当周期愈短者,其相对应的磁极区块长度愈短(如d3<d4<d5),而处理器4会参考输出电压信号周期长短与磁极区块长度的相对应关系,当处理器4接收到一连串不同周期变化的输出电压信号锯齿波时,可进而转换成待测物体10相对应的运动状态。
根据上述图3至图5的原理说明,进一步说明本发明非接触式振动感测装置的工作原理,本发明的磁条2具有一第一段部201、一第二段部202及一中央段部203,在待测物体10静止时,中央段部203即为振动中心(equilibriumposition),中央段部203可为N极或S极,本发明以S极为例进行说明,但并不以此为限;第一段部201与第二段部202分别与中央段部203的两端连接,且第一段部201与第二段部202分别与中央段部203的连接处是与中央段部203相反磁场的N极区块21或S极区块22,相对应上述中央段部203以S极为例,则第一段部201与第二段部202分别与中央段部203的连接处是与中央段部203相反磁场的N极区块21;一般而言,第一段部201与第二段部202以中央段部203为中心而左右相互对称的结构。
第一段部201设置有多个第一N极区块2011及多个第一S极区块2012,第一段部201从与中央段部203连接的一端起由各第一N极区块2011及各第一S极区块2012交替排列,且越远离中央段部203的第一N极区块2011与第一S极区块2012的长度越长;第二段部202设置有多个第二N极区块2021及多个第二S极区块2022,第二段部202从与中央段部203连接的一端起由各第二N极区块2021及各第二S极区块2022交替排列,且越远离中央段部203的第二N极区块2021与第二S极区块2022的长度越长,自由磁性层31磁性方向受到第一段部201或第二段部202的各第一N极区块2011与各第一S极区块2012以及各第二N极区块2021与各第二S极区块2022之间的外加磁场影响而改变,藉此使侦测器3(如图2所示)侦测的输出电压Vout为不同周期变化的锯齿波,处理器4进而转换成待测物体10相对应的振动状态,说明如下。
请参考图6,表示本发明非接触式振动侦测装置的一实施状态图,本实施状态以侦测器3均恰在第一N极区块2011与第一S极区块2012交界处,或者是恰在第二N极区块2021与第二S极区块2022交界处进行侦测,亦即此时最大振动准位皆恰位于磁极区块转换点,则侦测器3可侦测相对应于不同磁条位置的输出电压Vout变化,其电压波形为在VH与VL之间且不同周期变化的锯齿波。
接下来说明如何将所侦测到的输出电压变化波形转换成相对应振动波形:
振动中心(equilibrium position):因振动中心点即为磁条的中央段部,其磁极区块长度最短,因此侦测器所侦测到的磁极变化所导致的电压波形变化频率最密集,在处理器判断原理即以电压波形变化频率最密集处,且电压大小为无外加磁场时的基准电压VO处,当做振动中心。
最大振幅(max.amplitude or peak):反之,最大振幅发生在距离中央段部最远处,其磁极区块长度最长,因此相对应电压波形变化频率最稀疏处(如位置C1、C2、C3、C4),若其最大准位恰好在磁极区块转换点时,则可以让侦测器侦测到振动周期内完整的磁场转换变化,处理器将参考输出电压信号周期长短与磁极区块长度的相对应关系,就可进一步转换成其相对应的振动波形。
相位转换(in-phase or out-of-phase):实际振动波形是以振动中心为平衡点做来回往复振动,然侦测器所侦测到的输出电压皆呈现在VH与VL之间且频率疏密不同变化的波形,因此处理器判断原理为当自前一个电压波形变化频率最密集处发生后,再出现下一个电压波形变化频率最密集处时,即代表振动波形自振动中心增加至最大振幅后,将再回到振动中心位置,亦表示原先同相位(in-phase)的振动即将进入反相位(out-of-phase)的振动,也就是振动波形已进行前半周期,将进入后半周期。
然而,处理器4将输出电压Vout变化转换成相对应的振动波形,是属于离散信号(discrete signal)而非连续信号(continuous signal)。若最大振动准位恰好位于磁极区块转换点时,转换电压信号所量测到的最大振幅恰等于实际振动波形的最大振幅,但当最大振动准位不恰好位于磁极区块转换点时,则所量测转换的最大振幅将低于实际最大振幅,说明如下。
请参考图7,表示本发明非接触式振动侦测装置的另一实施状态图。本实施状态是以侦测器3未能恰好在在第一N极区块2011与第一S极区块2012交界处,或者是未能恰好在在第二N极区块2021与第二S极区块2022交界处进行侦测,亦即此时最大振动准位皆未能恰位于磁极区块转换点,则侦测器3侦测相对应于不同磁条位置的输出电压Vout变化,电压波形为在VH与VL之间且不同周期变化的锯齿波。
在实际状况下,当然不可能每次最大振动准位皆恰好位于磁极区块转换点,因此当侦测器并未真正到达磁极区块转换点时,将无法让自由磁性层磁性方向产生明显改变,因此侦测器所侦测的输出电压就不会受到外加磁场的影响,其输出电压显示出基准电压VO,而非VL或VH(如图7虚线圈圈所示)。
此时,振动中心(equilibrium position)及相位转换(in-phase or out-of-phase)的判断原理皆可依前述图6方法,但最大振幅(max.amplitude or peak)的判断原理,除了可以依前面所述最大振幅发生在电压波形变化频率最稀疏处外,也可观察当有连续2个同向VH高电压或2个同向VL低电压出现的状况当做辅助判断(如位置D1、D2、D3、D4)。
因最大振动准位不恰好位于磁极区块转换点,导致最大振幅将依据前一个较接近中央段部的磁极区块来判断,因其磁极区块长度较短,导致实际振动波形可能被低估;此时,可以加入第二等距磁条予以解决,说明如后。
图8是表示本发明非接触式振动侦测装置增加另一辅助磁条的振动示意图。本发明上述的非接触式振动侦测装置1更可包括第二磁条5及第二侦测器30,而第二磁条5的结构与前述第一磁条2的结构大致相同,其差异是在于第二磁条5的第三N极区块51与第三S极区块52的长度相等。
相对于第一磁条2,其磁极区块长度设置不等距,加入第二磁条5,其磁极区块长度等距,但两者振动中心位于同一相对位置上,并分别配置独立的第一侦测器3及第二侦测器30,可量测出两组输出电压波形变化信号图。
第一侦测器3所侦测的输出电压信号为频率疏密不同的波形,主要用来判断振动中心位置及相位转换之用,而第二侦测器30所量测的输出电压信号是频率疏密相同的波形,它无法用来判断振动中心点位置及相位转换,但当最大振动准位不恰好位于磁极区块转换位置时,可用来辅助判断最大振幅值,说明如下。
当最大振动准位不恰好位于磁极区块转换位置时,第一侦测器3所侦测的最大振幅值如同前述图7会被低估,因第一磁条2与第二磁条5的振动中心位于同一相对位置上,第二磁条5可以用来辅助计算最大振幅值,其判断原理为计算自振动中心至最大振幅出现时,第二侦测器30侦测第二磁条5总共经过M次的N、S磁极区块转换,其输出电压Vout为如图4所示固定周期变化的锯齿波,因每一次磁极区块转换代表所侦测的距离为一个磁极区块长度d2,M*d2就是第二磁条5所侦测到的最大振幅值;利用第二磁条5所辅助得到的最大振幅值将大于只单独利用第一磁条2所得到的最大振幅值(如图8的H点所示),可获得更精确的振动状态波形。利用本发明的非接触式振动感测装置1所获得的时域(time-domain)振动波形,可透过傅立叶转换(FourierTransform),进一步进行频谱分析(Spectrum Analysis)。
因第一侦测器3及第二侦测器30当分别受到第一磁条2及第二磁条5微小外部磁场的变化就会产生极大且明显的电阻变化,因此本发明的非接触式振动感测装置1具有抗杂讯干扰、高灵敏度及低功率等优点;再者,侦测器3及30对于微小的磁极区块判断有极高的灵敏度,因此可大幅缩小其体积,对于厂房设备空间受限的场所,本非接触式振动感测装置1皆能应用。
因侦测器3及30结构简单且不占空间,仅需要磁条2及5提供微弱的外部磁场,即可改变自由磁性层31的磁性方向,且不影响系统制程原先磁场分布。因此,磁条2及5的基本材质可为一具有可挠性(flexible)的带体,内部具有N极、S极交替的磁极区块,且其背面具有背胶(图未示),背胶上再贴附有一离形纸(图未示);在撕开离形纸后,磁条2及5可贴附在任意材质或形状的待测物体10上。
因此,不管待量测物体10外型或材质是否具磁性,或厂房设备空间是否受限,本发明的非接触式振动感测装置1皆可轻易安装应用,故具有可携式(portable)及可即贴即量等弹性安装功能(flexible installing function),并进一步达到易安装、不占空间、低功率及不影响系统制程原先磁场分布等优点。
综上所述,本发明所提供的非接触式振动感测装置,可应用在侦测一待测物体10的振动状态;且本发明非接触式振动侦测装置的侦测器与磁条所占用的空间很小,因此几乎所有任何厂房设备空间受限条件均可应用本发明。此外,磁条所产生的磁力相当的微弱,对于某些对于磁性相当敏感的装置或制程,亦可使用本发明。最后,由于磁带的可挠性(flexible),任何形状与材质的待测量物体,均可轻易安装应用,且通过不同长度的N极与S极区块的磁条2,再辅以相同长度的N极与S极区块的磁条5,可进一步获得更精确的振动波形。
虽然本发明以相关的较佳实施例进行解释,但是这并不构成对本发明的限制。应说明的是,本领域的技术人员根据本发明的思想能够构造出很多其他类似实施例,这些均在本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种非接触式振动感测装置,其特征在于,包含一磁条、一侦测器和一处理器,其中:
所述磁条,具有一第一段部、一第二段部及一中央段部,该中央段部是N极或S极,该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的两端连接,且该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的连接处是与该中央段部相反磁场的N极区块或S极区块,该第一段部设置有多个第一N极区块及多个第一S极区块,该第一段部从与该中央段部连接的一端起由该多个第一N极区块及该多个第一S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该多个第一N极区块与该多个第一S极区块的长度越大,该第二段部设置有多个第二N极区块及多个第二S极区块,该第二段部从与该中央段部连接的一端起由该多个第二N极区块及该多个第二S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该多个第二N极区块与该多个第二S极区块的长度越大;
所述侦测器,包括一固定磁性层、一自由磁性层、一隔离层、两信号传输线和一电源供应器,其中:
所述固定磁性层,具有一固定磁性方向;
所述自由磁性层,具有一可变动磁性方向,其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变;
所述隔离层,位于该固定磁性层与该自由磁性层之间;
所述两信号传输线,分别连接至该固定磁性层与该自由磁性层;以及
所述电源供应器,连接至该信号传输线;以及
所述处理器,连接该二信号传输线;
该磁条平行于振动方向,贴附在待测物体表面上,该侦测器则固定于该磁条上方位置,当该待测物体来回往复振动时,使该磁条通过该侦测器;该处理器接收该自由磁性层受到该第一段部或该第二段部的各该N极区块与各该S极区块之间的外加磁场影响而改变的磁性方向,使自由磁性层磁性方向与固定磁性层的磁性方向相同或是相反,造成内部电阻产生明显变化,进而导致输出至该处理器的电压或电流改变,再由该处理器转换计算出待测物体所需要的振动资讯。
2.依据权利要求1所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该固定磁性层与该自由磁性层为导电磁性金属或导电磁性氧化物。
3.依据权利要求1所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该隔离层为铜的非磁性金属材质或为氧化铝的绝缘材质。
4.依据权利要求1所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该固定磁性层具有一固定层及一偏压层,该固定层与该隔离层接触,而该偏压层固定该固定层的磁性方向,且该偏压层为一反铁磁性材质。
5.依据权利要求1所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该磁条是一可挠性带体,其背面具有一背胶,该背胶上贴附有一离型纸,撕开该离型纸后使该磁条通过该背胶固定在一待测物体上。
6.一种非接触式振动感测装置,其特征在于,包含:
一第一磁条,具有一第一段部、一第二段部及一中央段部,该中央段部是N极或S极,该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的两端连接,且该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的连接处是与该中央段部相反磁场的N极区块或S极区块,该第一段部设置有多个第一N极区块及多个第一S极区块,该第一段部从与该中央段部连接的一端起由该多个第一N极区块及该多个第一S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该多个第一N极区块与该多个第一S极区块的长度越大,该第二段部设置有多个第二N极区块及多个第二S极区块,该第二段部从与该中央段部连接的一端起由该多个第二N极区块及该多个第二S极区块交替排列,且越远离该中央段部的该多个第二N极区块与该多个第二S极区块的长度越大;
一第二磁条,设置有多个第三N极区块及多个第三S极区块,该多个第三N极区块与该多个第三S极区块是相等长度且交替排列设置;
一第一侦测器,侦测该第一磁条的各该第一N极区块与各该第一S极区块所造成的磁性方向变化,以及该第一磁条的各该第二N极区块与各该第二S极区块所造成的磁性方向变化;
一第二侦测器,侦测该第二磁条的各该第三N极区块与各该第三S极区块所造成的磁性方向变化;以及
一处理器,连接该第一侦测器与该第二侦测器,该处理器接收该第一侦测器与该第二侦测器所分别侦测到的磁性方向变化,造成电阻产生明显变化,进而导致输出至该处理器的电压或电流改变,再由该处理器整合计算出待测物体所需要的振动资讯。
7.依据权利要求6所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该第一侦测器包括:
一第一固定磁性层,具有一第一固定磁性方向;
一第一自由磁性层,具有一第一可变动磁性方向,其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变;
一第一隔离层,位于该第一固定磁性层与该第一自由磁性层之间;
两信号传输线,分别连接至该第一固定磁性层与该第一自由磁性层;以及
一电源供应器,连接至该信号传输线。
8.依据权利要求7所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该第二侦测器包括:
一第二固定磁性层,具有一第二固定磁性方向;
一第二自由磁性层,具有一第二可变动磁性方向,其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变;
一第二隔离层,位于该第二固定磁性层与该第二自由磁性层之间;
两信号传输线,分别连接至该第二固定磁性层与该第二自由磁性层;以及
一电源供应器,连接至该信号传输线。
9.依据权利要求8所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该第一固定磁性层、第二固定磁性层、该第一自由磁性层和该第二自由磁性层为导电磁性金属或导电磁性氧化物,该第一隔离层和该第二隔离层为铜的非磁性金属材质或为氧化铝的绝缘材质。
10.依据权利要求8所述的非接触式振动感测装置,其特征在于,该第一固定磁性层和该第二固定磁性层分别具有一固定层及一偏压层,该第一固定磁性层的固定层、该第二固定磁性层的固定层分别与该第一隔离层、该第二隔离层接触,而该第一固定磁性层的偏压层、该第二固定磁性层的偏压层分别固定该第一固定层、该第二固定层的磁性方向,且该偏压层为一反铁磁性材质。
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