מהי רגישות החיישן?

רגישות החיישן היא היחס בין הפלט החשמלי לקלט המכני. עבור מדי תאוצה, הוא מבוטא בדרך כלל ב-mV/g (למשל, 100 mV/g). עבור חיישני מהירות, mV/(mm/s) או mV/(in/s). רגישות גבוהה יותר פירושה אות פלט גדול יותר עבור אותה רמת רטט.

איך אני בוחר את הרגישות הנכונה?

רגישות גבוהה יותר (למשל, 500 mV/g) נותנת יחס אות לרעש טוב יותר עבור רטט ברמה נמוכה אך מגבילה את הרמה המקסימלית הניתנת למדידה. רגישות נמוכה יותר (למשל, 10 mV/g) נדרשת עבור מדידות עם רמת אות גבוהה. התאם את הרגישות לרמות הרטט הצפויות ולטווח הקלט של ה-DAQ.

מהו הטווח הדינמי של חיישן?

טווח דינמי הוא היחס בין האות המקסימלי המדיד לבין רצפת הרעש, מבוטא בדרך כלל ב-dB. עבור חיישני IEPE, הפלט המקסימלי הוא בדרך כלל ±5V שיא. טווח דינמי = 20×log10(Vmax/Vnoise).

מהי הפעלת חיישן IEPE (ICP)?

חיישני IEPE (אלקטרוניקה פיזואלקטרית משולבת) דורשים עירור זרם קבוע (בדרך כלל 2-20 מיליאמפר) בהטיה של 18-30 וולט DC. אות הרטט AC מועבר להטיה של DC. ICP הוא סימן מסחרי של PCB Piezotronics עבור טכנולוגיית IEPE.

האם אני יכול להשתמש במחלק מתח כדי להתאים את פלט החיישן ל-DAQ שלי?

כן, אבל זה מפחית את יחס האות לרעש. גישות טובות יותר: להשתמש בחיישן עם רגישות מתאימה, להתאים את טווח הקלט של DAQ, או להשתמש במזגן אותות עם הגבר הניתן לתכנות.

כלי הנדסה חינמי — #017

מחשבון רגישות חיישן רטט

חשב את מתח אות המוצא של החיישן לפי הרגישות ורמת הרטט. קבע את הטווח הדינמי ואת המשרעת המרבית הניתנת למדידה עבור מדי תאוצה מסוג IEPE וחיישני מהירות.

מד תאוצהחיישן מהירותmV/g · mV/(mm/s)

רגישות החיישן

יחידת רגישות

רמת רטט (g שיא)

מתח יציאה מקסימלי (V שיא, מגבלת IEPE)

הגדרות מהירות מוגדרות מראש

תוצאות

מתח אות פלט

—

רמה מקסימלית ניתנת למדידה

—

פלט כ-% של קנה מידה מלא

—

טווח דינמי

—

רמת אות (dBV)

—

מתח אות פלט

רמה מקסימלית ניתנת למדידה

סוגי חיישנים נפוצים

סוּג	רגישות אופיינית	טווח	טווח תדרים
מד תאוצה IEPE כללי	100 mV/g	±50 g	0.5–10 kHz
מד תאוצה לתדר נמוך	500–1000 mV/g	±5 g	0.1–1 kHz
מד תאוצה להלם	1–10 mV/g	±500–5000 g	1–20 kHz
חיישן מהירות	4–20 mV/(mm/s)	0.1–100 mm/s	1–1 קילוהרץ

דוגמה - מד תאוצה סטנדרטי

נתון: רגישות = 100 mV/g, רטט = 5 g pk, מוצא מרבי = 5 V pk

V_out = 100 × 5 / 1000 = 0.500 V שיא

רמה מקסימלית = 5000 / 100 = 50 g שיא

פלט = 0.5 / 5 × 100 = 10% בקנה מידה מלא

⚠️ הערה: חריגה ממתח המוצא המרבי גורמת לקיטום האות ולעיוות. יש לוודא תמיד שרמות הרטט הצפויות נשארות בתחום המדידה של החיישן.