Die Mikroelektronik erfüllt eine Vielzahl von Funktionen, und eine wichtige Messung, die sie macht, ist die Schwingung. Schwingungssensoren messen die sogenannte Oszillationsbewegung, eine Bewegung, die ständig hin und her geht. Die Richtung kann über ein Koordinatensystem mit Achsen angegeben werden, ebenso kann die Kraft in Bezug auf die Schwerkraft gemessen werden. Die Schwingungsanalyse erfolgt durch Messung von Weg und Geschwindigkeit sowie Beschleunigung, die hauptsächlich von schwingungsüberwachenden Sensoren analysiert wird. Die verschiedenen Typen umfassen piezoelektrische, integrierte elektronische piezoelektrische, piezoresistive, variable Kapazitäts- und Servosensoren.
Schwingungssensoren werden üblicherweise Beschleunigungsmesser genannt. Piezoelektrische Beschleunigungsmesser arbeiten mit der Energie der Kräfte, die auf sie einwirken, sodass keine zusätzlichen Stromquellen im System erforderlich sind. Die Verschiebung von Elektronenladungen auf beiden Seiten des Sensors wird verwendet, um Messungen zu erzeugen. Zu den gängigen Typen dieses Sensors gehören ein Scherdesign, das für große Temperaturunterschiede ausgelegt ist, und ein Balkendesign, das oft bevorzugt wird, da es normalerweise zu geringen Kosten erhältlich ist.
Piezoelektrische Sensoren mit integrierter Elektronik enthalten eigene kleine Verstärker, sodass kein spezielles Kabel wie bei einem piezoelektrischen Produkt erforderlich ist. Die Eingangs- und Ausgangssignale laufen über ein einziges Kabel, das mit dem Sensor verbunden ist, und das Gesamtdesign ist vor elektrischem Rauschen geschützt. Dieses Gerät kann auch elektronische Filter, einen elektrischen Überlastungsschutz und eine Vielzahl von Zubehörfunktionen enthalten.
Ein piezoresistiver Sensor ist entweder in einem ein- oder mehrarmigen Design konfiguriert, um eine komplexere Ausgabe zu erzeugen. Es wird von externen Stromquellen gespeist, sodass ein Ausgangssignal verwendet werden kann, um Vibrationsbedingungen zu überwachen, die stabil sind, anstatt sich in Richtung oder Kraft zu ändern. Für hohe Beschleunigungsbedingungen integrieren Vibrationssensoren mit variabler Kapazität oft Silikonwafer mit Lücken dazwischen, um die Haltbarkeit zu gewährleisten. Sie tolerieren Beschleunigungen bis zum 1,000-fachen ihres definierten Arbeitsbereichs.
Im Gegensatz zu anderen Sensoren, die auf der Verschiebung von Kristallen oder anderen Elementen in einer Konfiguration mit offenem Regelkreis, einem Servo oder einem Kraftausgleich beruhen, verwendet der Beschleunigungsmesser ein Design mit geschlossenem Regelkreis. Servogetriebene Schwingungssensoren haben eine höhere Genauigkeit und können in Trägheitsführungssystemen eingesetzt werden. Andere übliche Formen von Sensoren für die Schwingungsanalyse umfassen Näherungssensoren. Diese befinden sich oft in Maschinen, um die Bewegung interner Komponenten durch Messung ihrer elektrischen Leitfähigkeit zu überwachen. Während diese berührungslos sind, sind andere Vibrationssensoren auf Kontakt angewiesen, um Bewegungen oder Entfernungen genau zu messen.