Anturin herkkyyden ymmärtäminen

Laitteet

Kannettava tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori Balanset-1A

$2,358.31

Osat

Tärinäanturi

$107.47

Osat

Optinen anturi (lasertakometri)

$148.07

Laitteet

Balanset-4

$8,123.32

Osat

Magneettinen jalusta Insize-60-kgf

$54.93

Osat

Heijastava nauha

$11.94

Laitteet

Dynaaminen tasapainotin "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Määritelmä: Mitä herkkyys on?

Herkkyys on anturin lähtösignaalin suhde mitattavaan fyysiseen syötesuureeseen, joka edustaa anturin vahvistusta tai muunnoskerrointa. tärinä antureissa herkkyys määrittää, kuinka paljon sähköä (jännitettä tai varausta) tuotetaan värähtelyyksikköä (kiihtyvyys, nopeus tai siirtymä). Suurempi herkkyys tarkoittaa suurempaa lähtösignaalia tietyllä värähtelytasolla, mikä tarjoaa paremman resoluution ja signaali-kohinasuhteen, mutta rajoittaa suurinta mittausaluetta ennen kuin anturin lähtö kyllästyy.

Herkkyys on perusominaisuus, joka on tiedettävä anturin lähtöjännitteen muuntamiseksi merkityksellisiksi värähtelyyksiköiksi. Se määritetään valmistuksen aikana. kalibrointi, dokumentoitu kalibrointitodistuksissa ja käytetty kaikissa värähtelylaskelmissa. Herkkyyskompromisseja ymmärtämällä voidaan valita oikea anturi tiettyihin mittausvaatimuksiin.

Herkkyysyksiköt anturityypin mukaan

Kiihtyvyysanturit

IEPE/jännitetila

• Yksiköt: mV/g (millivolttia kiihtyvyyden grammaa kohden)
• Tyypilliset arvot: 10–1000 mV/g
• Standardi: 100 mV/g yleisin
• Korkea herkkyys: 500–1000 mV/g (vähäisen tärinän sovellukset)
• Matala herkkyys: 10–50 mV/g (voimakas tärinä, iskusovellukset)

Lataustila

• Yksiköt: pC/g (pikocoulombia grammaa kohden)
• Tyypilliset arvot: 1–1000 pC/g
• Yleiskäyttöinen: 10–50 pC/g yleinen

Nopeusanturit

• Yksiköt: mV per tuuma/s tai mV per mm/s
• Tyypillinen: 100 mV/in/s tai ~4000 mV/mm/s
• Vaihtoehtoiset yksiköt: V per m/s

Siirtymäanturit

• Yksiköt: mV/mil tai V/mm
• Tyypillinen: 200 mV/mil tai 7,87 V/mm (pyörrevirta-anturit)
• Kalibroitu: Tietylle kohdemateriaalille ja rakoalueelle

Herkkyyden kompromissit

Korkea herkkyys (100–1000 mV/g)

Edut

• Suuri lähtösignaali vähentää tärinää
• Parempi resoluutio (pystyy havaitsemaan pieniä muutoksia)
• Parempi signaali-kohinasuhde
• Hyvä vähän tärinää aiheuttaville koneille

Haitat

• Rajoitettu dynaaminen alue (kyllästyy alhaisemmalla värähtelyllä)
• Tyypillinen alue: ±5 g - ±50 g
• Ei sovellu voimakkaan tärinän tai iskujen kohteeksi

Matala herkkyys (10–50 mV/g)

Edut

• Laaja dynaaminen alue
• Voi mitata voimakasta tärinää (±100 g - ±10 000 g)
• Sopii iskuille ja törmäyksille
• Ei kyllästy voimakkaan tärinän olosuhteissa

Haitat

• Pienempi teho vähentää tärinää
• Matalampi signaali-kohinasuhde
• Alennettu resoluutio
• Saattaa jäädä huomaamatta pieniä värähtelymuutoksia

Herkkyyden valinta

Sovelluksen perusteella

Matala tärinä (< 5 mm/s)

• Käytä suurta herkkyyttä (100–500 mV/g)
• Tarkkuuskoneet, hidaskäyntiset laitteet
• Tarvitset hyvän resoluution pienille muutoksille

Kohtalainen tärinä (5–20 mm/s)

• Vakioherkkyys (50–100 mV/g)
• Yleiset teollisuuskoneet
• Yleisin sovellusalue

Voimakas tärinä (> 20 mm/s)

• Matala herkkyys (10–50 mV/g)
• Estä kyllästyminen
• Murskaimet, myllyt, suuren epätasapainon laitteet

Shokki ja vaikutus

• Erittäin alhainen herkkyys (1–10 mV/g)
• Mittaa ±1000 g:n tai suuremmalla tarkkuudella
• Iskutestaus, törmäystestaus

Vaikutus mittauksiin

Signaalitaso

• Suurempi herkkyys → suurempi signaalijännite
• Hyödyntää instrumentin syöttöaluetta paremmin
• Parannettu resoluutio
• Mutta rajoittaa mitattavan värähtelyn enimmäismäärää

Dynaaminen alue

• Vaihtelu kohinatasosta kylläisyyteen
• Korkea herkkyys: kapea alue (hyvä pienille signaaleille)
• Alhainen herkkyys: laaja alue (hyvä muuttuville signaaleille)
• Kompromissi resoluution ja kantaman välillä

Melutaso

• Anturin luontainen kohina (sähköinen kohina elektroniikassa)
• Korkeampi herkkyys = parempi signaali-kohinasuhde ja vähäinen tärinä
• Kohinasta tulee merkittävämpää pienemmällä herkkyydellä

Kalibrointi ja varmennus

Tehdaskalibrointi

• Uudet anturit kalibroitu tehtaalla
• Herkkyys merkitty anturiin tai sertifikaattiin
• Toleranssi tyypillisesti ±5-10%
• Tarkista ennen kriittistä käyttöä

Säännöllinen uudelleenkalibrointi

• Herkkyys voi vaihdella ajan myötä
• Kalibroi uudelleen vuosittain tai aikataulun mukaisesti
• Päivitetty herkkyys kalibrointitodistuksesta
• Syötä instrumenttiin tai käytä korjauksia

Kenttävahvistus

• Kädessä pidettävä kalibraattori tarjoaa tunnetun värähtelyn
• Varmista, että anturin lähtö vastaa odotettua arvoa (herkkyys × tulo)
• Pikatarkistus ennen kriittisiä mittauksia

Aiheeseen liittyvät tekniset tiedot

Mittausalue

• Maksimaalinen värähtelyanturi voi mitata
• Käänteisesti verrannollinen herkkyyteen
• Esimerkki: 100 mV/g ±5 V:n lähtöalueella → ±50 g:n alue

Resoluutio

• Pienin havaittavissa oleva värähtelyn muutos
• Kohinan ja digitalisaation rajoittama
• Korkeampi herkkyys, yleensä parempi resoluutio

Lineaarisuus

• Kuinka herkkyys pysyy vakiona mittausalueella
• Hyvät anturit: < 1% poikkeama lineaarisesta
• Määritetty %:n täyden asteikon virheeksi

Käytännön näkökohtia

Instrumenttitulojen yhteensovitus

• Laitteen tuloalueen on vastattava anturin lähtöä
• Esimerkki: 100 mV/g anturi × 50 g tärinä = 5 V lähtö (laitteen ±5 V tulosignaalin on oltava sopiva)
• Säädettävät tulosignaalin vahvistukset sopivat eri herkkyyksiin

Useita antureita

• Eri herkkyyksillä varustettujen antureiden käyttö yhdessä ohjelmassa
• Laite on konfiguroitava kullekin anturille erikseen
• Virhe, jos syötetty herkkyys on väärä
• Yhden herkkyyden standardointi yksinkertaistaa toimintaa

Anturin herkkyys on perustavanlaatuinen spesifikaatio, joka määrittelee fyysisen värähtelyn ja sähköisen signaalin välisen muunnoksen. Herkkyysyksiköiden ymmärtäminen, odotettuihin värähtelytasoihin perustuvat valintakriteerit ja herkkyyden oikea syöttäminen mittauslaitteisiin ovat olennaisia tarkkojen värähtelymittausten, asianmukaisen anturin valinnan ja herkkyyseroista tai saturaatiosta johtuvien mittausvirheiden välttämisen kannalta.

---

← Takaisin päähakemistoon