Razumijevanje osjetljivosti senzora

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definicija: Što je osjetljivost?

Sensitivity je omjer izlaznog signala senzora i ulazne fizičke veličine koja se mjeri, što predstavlja faktor pojačanja ili pretvorbe senzora. Za vibracija Senzori, osjetljivost definira koliko se električnog izlaza (napona ili naboja) proizvodi po jedinici vibracije (ubrzanje, brzina ili pomak). Veća osjetljivost znači veći izlazni signal za zadanu razinu vibracija, pružajući bolju rezoluciju i omjer signala i šuma, ali ograničavajući maksimalni raspon mjerenja prije nego što izlaz senzora dostigne zasićenje.

Osjetljivost je temeljna specifikacija koja se mora znati za pretvaranje izlaznog napona senzora u smislene jedinice vibracije. Određuje se tijekom proizvodnje. kalibriranje, dokumentirano na kalibracijskim certifikatima i korišteno u svim izračunima vibracija. Razumijevanje kompromisa osjetljivosti omogućuje pravilan odabir senzora za specifične zahtjeve mjerenja.

Jedinice osjetljivosti prema vrsti senzora

Akcelerometri

IEPE/Naponski način rada

• Jedinice: mV/g (milivolti po g ubrzanja)
• Tipične vrijednosti: 10-1000 mV/g
• Standard: 100 mV/g najčešće
• Visoka osjetljivost: 500-1000 mV/g (primjene s niskim vibracijama)
• Niska osjetljivost: 10-50 mV/g (visoke vibracije, primjene s udarima)

Način punjenja

• Jedinice: pC/g (pikokuloni po g)
• Tipične vrijednosti: 1-1000 pC/g
• Opća namjena: 10-50 pC/g uobičajeno

Senzori brzine

• Jedinice: mV po in/s ili mV po mm/s
• Tipično: 100 mV/in/s ili ~4000 mV/mm/s
• Alternativne jedinice: V po m/s

Sonde za mjerenje pomaka

• Jedinice: mV/mil ili V/mm
• Tipično: 200 mV/mil ili 7,87 V/mm (sonde vrtložnih struja)
• Kalibrirano: Za specifični ciljni materijal i raspon razmaka

Kompromisi osjetljivosti

Visoka osjetljivost (100-1000 mV/g)

Prednosti

• Veliki izlazni signal za niske vibracije
• Bolja rezolucija (može otkriti male promjene)
• Bolji omjer signala i šuma
• Dobro za strojeve s niskim vibracijama

Nedostaci

• Ograničeni dinamički raspon (zasićenost pri nižim vibracijama)
• Tipični raspon: ±5 g do ±50 g
• Nije prikladno za primjene s visokim vibracijama ili udarima

Niska osjetljivost (10-50 mV/g)

Prednosti

• Široki dinamički raspon
• Može mjeriti visoke vibracije (±100 g do ±10 000 g)
• Pogodno za udarce i udarce
• Neće se zasititi u uvjetima visokih vibracija

Nedostaci

• Manji izlaz za manje vibracije
• Niži omjer signala i šuma
• Smanjena rezolucija
• Može propustiti male promjene vibracija

Odabir osjetljivosti

Na temelju prijave

Niske vibracije (< 5 mm/s)

• Koristite visoku osjetljivost (100-500 mV/g)
• Precizni strojevi, oprema za niske brzine
• Potrebna je dobra rezolucija za male promjene

Umjerene vibracije (5-20 mm/s)

• Standardna osjetljivost (50-100 mV/g)
• Opći industrijski strojevi
• Najčešći raspon primjene

Visoka vibracija (> 20 mm/s)

• Niska osjetljivost (10-50 mV/g)
• Spriječiti zasićenje
• Drobilice, mlinovi, oprema s visokom neuravnoteženošću

Šok i udar

• Vrlo niska osjetljivost (1-10 mV/g)
• Mjerenje do ±1000 g ili više
• Ispitivanje udara, testiranje sudara

Utjecaj na mjerenja

Razina signala

• Veća osjetljivost → veći napon signala
• Bolje iskorištava ulazni raspon instrumenta
• Poboljšana rezolucija
• Ali ograničava maksimalnu mjerljivu vibraciju

Dinamički raspon

• Raspon od praga šuma do zasićenja
• Visoka osjetljivost: uski raspon (dobro za male signale)
• Niska osjetljivost: širok raspon (dobro za varijabilne signale)
• Kompromis između rezolucije i dometa

Izvedba buke

• Inherentni šum senzora (električni šum u elektronici)
• Veća osjetljivost = bolji omjer signala i šuma za niske vibracije
• Šum postaje značajniji s nižom osjetljivošću

Kalibracija i verifikacija

Tvornička kalibracija

• Novi senzori kalibrirani u tvornici
• Osjetljivost označena na senzoru ili certifikatu
• Tolerancija tipično ±5-10%
• Treba provjeriti prije kritične upotrebe

Periodična rekalibracija

• Osjetljivost se može mijenjati s vremenom
• Ponovna kalibracija godišnje ili prema rasporedu
• Ažurirana osjetljivost iz kalibracijskog certifikata
• Unesite u instrument ili primijenite korekcije

Provjera polja

• Ručni kalibrator pruža poznate vibracije
• Provjerite odgovara li izlaz senzora očekivanom (osjetljivost × ulaz)
• Brza provjera prije kritičnih mjerenja

Povezane specifikacije

Raspon mjerenja

• Maksimalna vibracija koju senzor može izmjeriti
• Obrnuto proporcionalno osjetljivosti
• Primjer: 100 mV/g s izlazom ±5 V → raspon ±50 g

Rezolucija

• Najmanja promjena vibracije koja se može detektirati
• Ograničeno šumom i digitalizacijom
• Veća osjetljivost općenito bolja rezolucija

Linearnost

• Kako konstantna osjetljivost ostaje u cijelom rasponu mjerenja
• Dobri senzori: < 1% odstupanje od linearnog
• Određeno kao % greška punog opsega

Praktična razmatranja

Usklađivanje ulaza instrumenta

• Ulazni raspon instrumenta mora odgovarati izlazu senzora
• Primjer: senzor od 100 mV/g × vibracija od 50g = izlaz od 5V (mora odgovarati instrumentu ±5V ulaz)
• Podesiva ulazna pojačanja prilagođavaju se različitim osjetljivostima

Višestruki senzori

• Korištenje senzora s različitim osjetljivostima u jednom programu
• Potrebno je konfigurirati instrument za svaki senzor
• Greška ako je unesena pogrešna osjetljivost
• Standardizacija na jednoj osjetljivosti pojednostavljuje operacije

Osjetljivost senzora je temeljna specifikacija koja definira pretvorbu između fizičkih vibracija i električnog signala. Razumijevanje jedinica osjetljivosti, kriterija odabira na temelju očekivanih razina vibracija i pravilnog unosa osjetljivosti u mjerne instrumente ključno je za točna mjerenja vibracija, odgovarajući odabir senzora i izbjegavanje pogrešaka mjerenja zbog neusklađenosti osjetljivosti ili zasićenja.

---

← Natrag na glavni indeks