Co je citlivost senzoru?

Citlivost senzoru je poměr elektrického výstupu k mechanickému vstupu. U akcelerometrů se obvykle vyjadřuje v mV/g (např. 100 mV/g). U senzorů rychlosti se vyjadřuje v mV/(mm/s) nebo mV/(in/s). Vyšší citlivost znamená větší výstupní signál pro stejnou úroveň vibrací.

Jak zvolit správnou citlivost?

Vyšší citlivost (např. 500 mV/g) poskytuje lepší poměr signálu k šumu pro vibrace s nízkou úrovní, ale omezuje maximální měřitelnou úroveň. Pro měření s vysokým g je potřeba nižší citlivost (např. 10 mV/g). Přizpůsobte citlivost očekávaným úrovním vibrací a vstupnímu rozsahu DAQ.

Jaký je dynamický rozsah senzoru?

Dynamický rozsah je poměr mezi maximálním měřitelným signálem a šumovou spodní hranicí, obvykle vyjadřovaný v dB. U senzorů IEPE je maximální výstup typicky ±5 V špička. Dynamický rozsah = 20×log10(Vmax/Vnoise).

Co je napájení senzoru IEPE (ICP)?

Senzory IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) vyžadují buzení konstantním proudem (obvykle 2–20 mA) při stejnosměrném předpětí 18–30 V. Střídavý vibrační signál je přiveden nad stejnosměrné předpětí. ICP je ochranná známka společnosti PCB Piezotronics pro technologii IEPE.

Mohu použít dělič napětí k přizpůsobení výstupu senzoru mému DAQ?

Ano, ale snižuje to poměr signálu k šumu. Lepší přístupy: použít senzor s vhodnou citlivostí, upravit vstupní rozsah DAQ nebo použít zesilovač s programovatelným zesílením.

Bezplatný inženýrský nástroj — #017

Kalkulačka citlivosti vibračního senzoru

Vypočítejte napětí výstupního signálu senzoru z citlivosti a úrovně vibrací. Určete dynamický rozsah a maximální měřitelnou amplitudu pro akcelerometry a senzory rychlosti IEPE.

AkcelerometrSnímač rychlostimV/g · mV/(mm/s)

Výsledky

Napětí výstupního signálu

Maximální měřitelná úroveň

Výstup jako % plného rozsahu

Dynamický rozsah

Úroveň signálu (dBV)

Napětí výstupního signálu

Maximální měřitelná úroveň

Běžné typy senzorů

Typ	Typická citlivost	Rozsah	Frekvenční rozsah
Obecný akcelerometr IEPE	100 mV/g	±50 g	0,5–10 kHz
Nízkofrekvenční akcelerometr	500–1000 mV/g	±5 g	0,1–1 kHz
Rázový akcelerometr	1–10 mV/g	±500–5000 g	1–20 kHz
Snímač rychlosti	4–20 mV/(mm/s)	0,1–100 mm/s	1–1 kHz

Příklad – Standardní akcelerometr

Vzhledem k: Citlivost = 100 mV/g, Vibrace = 5 g pk, Maximální výstup = 5 V pk

V_out = 100 × 5 / 1000 = 0,500 V špička

Maximální úroveň = 5000 / 100 = 50 g špička

Výstup = 0,5 / 5 × 100 = 10 % plného rozsahu

⚠️ Poznámka: Překročení maximálního výstupního napětí ořezává signál a způsobuje zkreslení. Vždy ověřte, zda očekávané úrovně vibrací zůstávají v rozsahu senzoru.