حساسیت سنسور چیست؟

حساسیت حسگر، نسبت خروجی الکتریکی به ورودی مکانیکی است. برای شتابسنجها، معمولاً بر حسب mV/g (مثلاً ۱۰۰ mV/g) بیان میشود. برای حسگرهای سرعت، mV/(mm/s) یا mV/(in/s). حساسیت بالاتر به معنای سیگنال خروجی بزرگتر برای همان سطح ارتعاش است.

چگونه حساسیت مناسب را انتخاب کنم؟

حساسیت بالاتر (مثلاً ۵۰۰ میلیولت بر گرم) نسبت سیگنال به نویز بهتری را برای ارتعاشات سطح پایین ارائه میدهد، اما حداکثر سطح قابل اندازهگیری را محدود میکند. برای اندازهگیریهای گرانش بالا، حساسیت پایینتر (مثلاً ۱۰ میلیولت بر گرم) مورد نیاز است. حساسیت را با سطوح ارتعاش مورد انتظار و محدوده ورودی DAQ تطبیق دهید.

محدوده دینامیکی یک سنسور چیست؟

محدوده دینامیکی نسبت بین حداکثر سیگنال قابل اندازهگیری و حداقل نویز است که معمولاً بر حسب دسیبل بیان میشود. برای سنسورهای IEPE، حداکثر خروجی معمولاً پیک ±5 ولت است. محدوده دینامیکی = 20×log10(Vmax/Vnoise).

سنسور IEPE (ICP) از چه چیزی تغذیه میکند؟

سنسورهای IEPE (پیزوالکتریک الکترونیک مجتمع) به تحریک جریان ثابت (معمولاً 2-20 میلیآمپر) در بایاس DC 18-30 ولت نیاز دارند. سیگنال ارتعاش AC بر روی بایاس DC سوار میشود. ICP علامت تجاری PCB Piezotronics برای فناوری IEPE است.

آیا میتوانم از یک تقسیمکننده ولتاژ برای تطبیق خروجی سنسور با DAQ خود استفاده کنم؟

بله، اما نسبت سیگنال به نویز را کاهش میدهد. رویکردهای بهتر: استفاده از یک سنسور با حساسیت مناسب، تنظیم محدوده ورودی DAQ، یا استفاده از یک اصلاحکننده سیگنال با بهره قابل برنامهریزی.

ابزار مهندسی رایگان — #017

محاسبه‌گر حساسیت حسگر لرزش

ولتاژ سیگنال خروجی سنسور را از روی حساسیت و سطح ارتعاش محاسبه کنید. محدوده دینامیکی و حداکثر دامنه قابل اندازه‌گیری را برای شتاب‌سنج‌ها و سنسورهای سرعت IEPE تعیین کنید.

شتاب‌سنجسنسور سرعتمیلی‌ولت/گرم · میلی‌ولت/(میلی‌متر بر ثانیه)

حساسیت حسگر

واحد حساسیت

سطح ارتعاش (پیک گرم)

حداکثر ولتاژ خروجی (پیک ولتاژ، محدودیت IEPE)

پیش‌تنظیم‌های سریع

Results

ولتاژ سیگنال خروجی

—

حداکثر سطح قابل اندازه‌گیری

—

خروجی به صورت % با مقیاس کامل

—

محدوده دینامیکی

—

سطح سیگنال (dBV)

—

ولتاژ سیگنال خروجی

حداکثر سطح قابل اندازه‌گیری

انواع حسگرهای رایج

نوع	حساسیت معمول	محدوده	محدوده فرکانس
شتاب عمومی IEPE	۱۰۰ میلی‌ولت بر گرم	±۵۰ گرم	۰.۵–۱۰ کیلوهرتز
شتاب فرکانس پایین	۵۰۰–۱۰۰۰ میلی‌ولت بر گرم	±۵ گرم	۰.۱–۱ کیلوهرتز
شتاب ضربه	۱–۱۰ میلی‌ولت بر گرم	±۵۰۰–۵۰۰۰ گرم	۱–۲۰ کیلوهرتز
حسگر سرعت	۴–۲۰ میلی‌ولت بر (میلی‌متر بر ثانیه)	۰.۱–۱۰۰ میلی‌متر بر ثانیه	۱–۱ کیلوهرتز

مثال - شتاب‌سنج استاندارد

با توجه به: حساسیت = ۱۰۰ میلی‌ولت بر گرم، لرزش = ۵ گرم بر کیلوگرم، حداکثر خروجی = ۵ ولت بر کیلوگرم

V_بیرون = ۱۰۰ × ۵ / ۱۰۰۰ = پیک ۰.۵۰۰ ولت

حداکثر سطح = ۵۰۰۰ / ۱۰۰ = اوج ۵۰ گرم

خروجی = 0.5 / 5 × 100 = 10% در مقیاس کامل

⚠️ توجه: تجاوز از حداکثر ولتاژ خروجی، سیگنال را قطع می‌کند و باعث اعوجاج می‌شود. همیشه بررسی کنید که سطح ارتعاش مورد انتظار در محدوده حسگر باقی بماند.

محاسبه‌گر حساسیت حسگر لرزش | Vibromera

منتشر شده توسط Nikolai Shelkovenko روی فوریه ۱۵, ۲۰۲۶ ۵ مارس ۲۰۲۶

Results

ولتاژ سیگنال خروجی

حداکثر سطح قابل اندازه‌گیری

انواع حسگرهای رایج