Mikä on anturin herkkyys?

Anturin herkkyys on sähköisen lähtösignaalin suhde mekaaniseen tulosignaaliin. Kiihtyvyysantureilla se ilmaistaan tyypillisesti muodossa mV/g (esim. 100 mV/g). Nopeusantureilla mV/(mm/s) tai mV/(in/s). Suurempi herkkyys tarkoittaa suurempaa lähtösignaalia samalla värähtelytasolla.

Miten valitsen oikean herkkyyden?

Suurempi herkkyys (esim. 500 mV/g) antaa paremman signaali-kohinasuhteen matalatasoisille värähtelyille, mutta rajoittaa mitattavissa olevaa maksimitasoa. Alhaisempi herkkyys (esim. 10 mV/g) tarvitaan suurille g-mittauksille. Sovita herkkyys odotettuihin värähtelytasoihin ja DAQ-tuloalueeseen.

Mikä on anturin dynaaminen alue?

Dynaaminen alue on mitattavan maksimisignaalin ja kohinan pohjatason suhde, joka yleensä ilmaistaan desibeleinä (dB). IEPE-antureiden maksimilähtöteho on tyypillisesti ±5 V huippuarvo. Dynaaminen alue = 20 × log10 (Vmax/Vnoise).

Mitä IEPE (ICP) -anturi saa virtansa?

IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) -anturit vaativat vakiovirralla herätteen (tyypillisesti 2–20 mA) 18–30 V:n tasajännitteellä. AC-värähtelysignaali kulkee tasajännitteen päällä. ICP on PCB Piezotronicsin IEPE-teknologian tavaramerkki.

Voinko käyttää jännitteenjakajaa anturin lähdön sovittamiseen DAQ:ni lähtöön?

Kyllä, mutta se heikentää signaali-kohinasuhdetta. Parempia lähestymistapoja: käytä sopivan herkkyyden omaavaa anturia, säädä DAQ-tuloaluetta tai käytä signaalimuunninta, jossa on ohjelmoitava vahvistus.

Ilmainen suunnittelutyökalu — #017

Tärinäanturin herkkyyslaskuri

Laske anturin lähtösignaalin jännite herkkyyden ja värähtelytason perusteella. Määritä IEPE-kiihtyvyysantureiden ja -nopeusantureiden dynaaminen alue ja suurin mitattava amplitudi.

KiihtyvyysanturiNopeusanturimV/g · mV/(mm/s)

Tulokset

Lähtösignaalin jännite

—

Mitattavissa oleva enimmäistaso

—

Lähtö täyden skaalan %:nä

—

Dynaaminen alue

—

Signaalitaso (dBV)

—

Lähtösignaalin jännite

Suurin mitattava taso

Yleisiä anturityyppejä

Tyyppi	Tyypillinen herkkyys	Alue	Taajuusalue
Yleinen IEPE-kiihtyvyysanturi	100 mV/g	±50 g	0,5–10 kHz
Matalataajuinen kiihtyvyysanturi	500-1000 mV/g	±5 g	0,1–1 kHz
Iskukiihtyvyysanturi	1-10 mV/g	±500-5000 g	1-20 kHz
Nopeusanturi	4-20 mV/(mm/s)	0,1–100 mm/s	1–1 kHz

Esimerkki — Standardi kiihtyvyysanturi

Annettu: Herkkyys = 100 mV/g, Tärinä = 5 g pk, Maksimilähtö = 5 V pk

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

Maksimitaso = 5000 / 100 = 50 g huippu

Lähtö = 0,5 / 5 × 100 = 10 % täydestä mitta-alueesta

⚠️ Huomautus: Suurimman lähtöjännitteen ylittäminen katkaisee signaalin ja aiheuttaa vääristymää. Varmista aina, että odotetut värähtelytasot pysyvät anturin mittausalueen sisällä.