Pochopení citlivosti senzoru

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

$2,335.73 Původní cena byla: $2,335.73.$2,010.50Aktuální cena je: $2,010.50.

Díly

Snímač vibrací

$106.44 Původní cena byla: $106.44.$82.79Aktuální cena je: $82.79.

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

$146.65 Původní cena byla: $146.65.$106.44Aktuální cena je: $106.44.

Zařízení

Balanset-4

$8,045.54

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$54.40

Díly

Reflexní páska

$11.83

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,051.89 Původní cena byla: $2,051.89.$1,773.97Aktuální cena je: $1,773.97.

Definice: Co je to citlivost?

Citlivost je poměr výstupního signálu senzoru k měřené vstupní fyzikální veličině, což představuje zesílení senzoru neboli konverzní faktor. Například vibrace senzory, citlivost definuje, kolik elektrického výstupu (napětí nebo náboje) se vyprodukuje na jednotku vibrace (zrychlení, rychlost nebo přemístění). Vyšší citlivost znamená větší výstupní signál pro danou úroveň vibrací, což poskytuje lepší rozlišení a poměr signálu k šumu, ale omezuje maximální rozsah měření před saturací výstupu senzoru.

Citlivost je základní specifikace, kterou je nutné znát pro převod výstupního napětí senzoru na smysluplné jednotky vibrací. Stanovuje se během výroby. kalibrace, dokumentované v kalibračních certifikátech a používané ve všech vibračních výpočtech. Pochopení kompromisů v citlivosti umožňuje správný výběr senzoru pro specifické požadavky na měření.

Jednotky citlivosti podle typu senzoru

Akcelerometry

Režim IEPE/napětí

• Jednotky: mV/g (milivolty na g zrychlení)
• Typické hodnoty: 10–1000 mV/g
• Norma: 100 mV/g nejběžnější
• Vysoká citlivost: 500–1000 mV/g (aplikace s nízkými vibracemi)
• Nízká citlivost: 10–50 mV/g (vysoké vibrace, aplikace s nárazy)

Režim nabíjení

• Jednotky: pC/g (pikocoulomby na g)
• Typické hodnoty: 1–1000 pC/g
• Všeobecné použití: 10–50 pC/g běžné

Snímače rychlosti

• Jednotky: mV na palec/s nebo mV na mm/s
• Typický: 100 mV/in/s nebo ~4000 mV/mm/s
• Alternativní jednotky: V na m/s

Sondy pro měření posunutí

• Jednotky: mV/mil nebo V/mm
• Typický: 200 mV/mil nebo 7,87 V/mm (sondy s vířivými proudy)
• Kalibrováno: Pro specifický cílový materiál a rozsah mezer

Kompromisy citlivosti

Vysoká citlivost (100–1000 mV/g)

Výhody

• Velký výstupní signál pro nízké vibrace
• Lepší rozlišení (dokáže detekovat i malé změny)
• Lepší poměr signálu k šumu
• Vhodné pro stroje s nízkými vibracemi

Nevýhody

• Omezený dynamický rozsah (nasycuje se při nižších vibracích)
• Typický rozsah: ±5 g až ±50 g
• Není vhodné pro aplikace s vysokými vibracemi nebo nárazy

Nízká citlivost (10–50 mV/g)

Výhody

• Široký dynamický rozsah
• Může měřit vysoké vibrace (±100 g až ±10 000 g)
• Vhodné pro nárazy a otřesy
• Nedochází k nasycení v podmínkách s vysokými vibracemi

Nevýhody

• Menší výkon pro nízké vibrace
• Nižší poměr signálu k šumu
• Snížené rozlišení
• Může přehlédnout malé změny vibrací

Výběr citlivosti

Na základě aplikace

Nízké vibrace (< 5 mm/s)

• Používejte vysokou citlivost (100–500 mV/g)
• Přesné stroje, nízkorychlostní zařízení
• Pro malé změny je potřeba dobré rozlišení

Mírné vibrace (5–20 mm/s)

• Standardní citlivost (50–100 mV/g)
• Všeobecné průmyslové stroje
• Nejběžnější oblast použití

Vysoké vibrace (> 20 mm/s)

• Nízká citlivost (10–50 mV/g)
• Zabraňte nasycení
• Drtiče, mlýny, zařízení s vysokou nevyvážeností

Šok a náraz

• Velmi nízká citlivost (1–10 mV/g)
• Měření s přesností ±1000 g nebo více
• Nárazové testy, crash testy

Vliv na měření

Úroveň signálu

• Vyšší citlivost → větší signálové napětí
• Lepší využití vstupního rozsahu nástroje
• Vylepšené rozlišení
• Ale omezuje maximální měřitelné vibrace

Dynamický rozsah

• Rozsah od šumové úrovně po saturaci
• Vysoká citlivost: úzký rozsah (vhodné pro malé signály)
• Nízká citlivost: široký rozsah (vhodné pro proměnné signály)
• Kompromis mezi rozlišením a dosahem

Hlukový výkon

• Vlastní šum senzoru (elektrický šum v elektronice)
• Vyšší citlivost = lepší poměr signálu k šumu pro nízké vibrace
• Šum se stává významnějším s nižší citlivostí

Kalibrace a ověření

Kalibrace z výroby

• Nové senzory kalibrované ve výrobě
• Citlivost vyznačená na senzoru nebo certifikátu
• Tolerance typicky ±5-10%
• Před kritickým použitím by se mělo ověřit

Pravidelná rekalibrace

• Citlivost se může časem měnit
• Kalibrace probíhá každoročně nebo podle plánu
• Aktualizovaná citlivost z kalibračního certifikátu
• Zadejte do přístroje nebo proveďte korekce

Ověření v terénu

• Ruční kalibrátor poskytuje známé vibrace
• Ověřte, zda výstup senzoru odpovídá očekávanému (citlivost × vstup)
• Rychlá kontrola před kritickými měřeními

Související specifikace

Rozsah měření

• Maximální vibrace, které dokáže senzor měřit
• Nepřímo úměrné citlivosti
• Příklad: 100 mV/g s výstupem ±5 V → rozsah ±50 g

Rezoluce

• Nejmenší detekovatelná změna vibrací
• Omezeno šumem a digitalizací
• Vyšší citlivost obecně lepší rozlišení

Linearita

• Jak si citlivost udržuje konstantní v celém rozsahu měření
• Dobré senzory: < 1% odchylka od lineární
• Specifikováno jako chyba plného rozsahu %

Praktické úvahy

Přizpůsobení vstupu nástroje

• Vstupní rozsah přístroje musí odpovídat výstupu senzoru
• Příklad: senzor 100 mV/g × vibrace 50g = výstup 5V (musí se vejít do přístroje ±5V vstup)
• Nastavitelné vstupní zesílení umožňuje různé citlivosti

Více senzorů

• Použití senzorů s různou citlivostí v jednom programu
• Je nutné nakonfigurovat přístroj pro každý senzor
• Chyba při zadání nesprávné citlivosti
• Standardizace na jednu citlivost zjednodušuje provoz

Citlivost senzoru je základní specifikace, která definuje převod mezi fyzickými vibracemi a elektrickým signálem. Pochopení jednotek citlivosti, kritérií výběru založených na očekávaných úrovních vibrací a správného zadání citlivosti v měřicích přístrojích je nezbytné pro přesná měření vibrací, vhodný výběr senzoru a zamezení chyb měření způsobených neshodou citlivosti nebo saturací.

---

← Zpět na hlavní index