Memahami Sensitivitas Sensor
Definisi: Apa itu Sensitivitas?
Sensitivitas adalah rasio sinyal keluaran sensor terhadap kuantitas fisik masukan yang diukur, yang mewakili penguatan atau faktor konversi sensor. getaran sensor, sensitivitas menentukan berapa banyak keluaran listrik (tegangan atau muatan) yang dihasilkan per unit getaran (percepatan, kecepatan, atau pemindahan). Sensitivitas yang lebih tinggi berarti sinyal keluaran yang lebih besar untuk tingkat getaran tertentu, memberikan resolusi dan rasio sinyal terhadap derau yang lebih baik tetapi membatasi jangkauan pengukuran maksimum sebelum keluaran sensor jenuh.
Sensitivitas adalah spesifikasi dasar yang harus diketahui untuk mengubah tegangan keluaran sensor menjadi satuan getaran yang bermakna. Hal ini ditentukan selama proses manufaktur. kalibrasi, didokumentasikan dalam sertifikat kalibrasi, dan digunakan dalam semua perhitungan getaran. Memahami kompromi sensitivitas memungkinkan pemilihan sensor yang tepat untuk kebutuhan pengukuran tertentu.
Unit Sensitivitas berdasarkan Jenis Sensor
Akselerometer
IEPE/Mode Tegangan
- Satuan: mV/g (milivolt per g percepatan)
- Nilai Khas: 10-1000 mV/gram
- Standar: 100 mV/g paling umum
- Sensitivitas Tinggi: 500-1000 mV/g (aplikasi getaran rendah)
- Sensitivitas Rendah: 10-50 mV/g (getaran tinggi, aplikasi kejut)
Mode Pengisian Daya
- Satuan: pC/g (pikokoulomb per g)
- Nilai Khas: 1-1000 pC/gram
- Tujuan Umum: 10-50 pC/g umum
Sensor Kecepatan
- Satuan: mV per in/s atau mV per mm/s
- Khas: 100 mV/in/s atau ~4000 mV/mm/s
- Unit Alternatif: V per m/s
Probe Perpindahan
- Satuan: mV/mil atau V/mm
- Khas: 200 mV/mil atau 7,87 V/mm (probe arus eddy)
- Dikalibrasi: Untuk material target dan rentang celah tertentu
Pertukaran Sensitivitas
Sensitivitas Tinggi (100-1000 mV/g)
Keuntungan
- Sinyal keluaran besar untuk getaran rendah
- Resolusi yang lebih baik (dapat mendeteksi perubahan kecil)
- Rasio sinyal terhadap noise yang lebih baik
- Cocok untuk mesin dengan getaran rendah
Kekurangan
- Rentang dinamis terbatas (jenuh pada getaran rendah)
- Kisaran tipikal: ±5g hingga ±50g
- Tidak cocok untuk aplikasi getaran tinggi atau guncangan
Sensitivitas Rendah (10-50 mV/g)
Keuntungan
- Rentang dinamis yang lebar
- Dapat mengukur getaran tinggi (±100g hingga ±10.000g)
- Cocok untuk guncangan dan benturan
- Tidak akan jenuh dalam kondisi getaran tinggi
Kekurangan
- Output lebih kecil untuk getaran rendah
- Rasio sinyal terhadap noise yang lebih rendah
- Resolusi dikurangi
- Mungkin melewatkan perubahan getaran kecil
Pemilihan Sensitivitas
Berdasarkan Aplikasi
Getaran Rendah (< 5 mm/detik)
- Gunakan sensitivitas tinggi (100-500 mV/g)
- Mesin presisi, peralatan kecepatan rendah
- Butuh resolusi yang baik untuk perubahan kecil
Getaran Sedang (5-20 mm/s)
- Sensitivitas standar (50-100 mV/g)
- Mesin industri umum
- Rentang aplikasi yang paling umum
Getaran Tinggi (> 20 mm/s)
- Sensitivitas rendah (10-50 mV/g)
- Mencegah kejenuhan
- Penghancur, penggilingan, peralatan dengan ketidakseimbangan tinggi
Guncangan dan Dampak
- Sensitivitas sangat rendah (1-10 mV/g)
- Mengukur hingga ±1000g atau lebih
- Pengujian dampak, pengujian tabrakan
Efek pada Pengukuran
Tingkat Sinyal
- Sensitivitas lebih tinggi → tegangan sinyal lebih besar
- Memanfaatkan rentang input instrumen dengan lebih baik
- Resolusi yang ditingkatkan
- Namun membatasi getaran maksimum yang dapat diukur
Rentang Dinamis
- Rentang dari tingkat kebisingan hingga saturasi
- Sensitivitas tinggi: jangkauan sempit (baik untuk sinyal kecil)
- Sensitivitas rendah: jangkauan lebar (baik untuk sinyal variabel)
- Pertukaran antara resolusi dan jangkauan
Kinerja Kebisingan
- Kebisingan bawaan sensor (kebisingan listrik dalam elektronika)
- Sensitivitas yang lebih tinggi = rasio signal-to-noise yang lebih baik untuk getaran rendah
- Kebisingan menjadi lebih signifikan dengan sensitivitas yang lebih rendah
Kalibrasi dan Verifikasi
Kalibrasi Pabrik
- Sensor baru dikalibrasi di pabrik
- Sensitivitas ditandai pada sensor atau sertifikat
- Toleransi biasanya ±5-10%
- Harus diverifikasi sebelum penggunaan kritis
Kalibrasi Ulang Berkala
- Sensitivitas dapat berubah seiring waktu
- Kalibrasi ulang setiap tahun atau sesuai jadwal
- Sensitivitas yang diperbarui dari sertifikat kalibrasi
- Masukkan instrumen atau terapkan koreksi
Verifikasi Lapangan
- Kalibrator genggam memberikan getaran yang diketahui
- Verifikasi keluaran sensor sesuai dengan yang diharapkan (sensitivitas × masukan)
- Pemeriksaan cepat sebelum pengukuran kritis
Spesifikasi Terkait
Rentang Pengukuran
- Sensor getaran maksimum dapat mengukur
- Berbanding terbalik dengan sensitivitas
- Contoh: 100 mV/g dengan output ±5V → rentang ±50g
Resolusi
- Perubahan getaran terkecil yang dapat dideteksi
- Dibatasi oleh kebisingan dan digitalisasi
- Sensitivitas yang lebih tinggi umumnya resolusi yang lebih baik
Linearitas
- Bagaimana sensitivitas tetap konstan pada rentang pengukuran
- Sensor yang bagus: < 1% deviasi dari linier
- Ditentukan sebagai kesalahan skala penuh %
Pertimbangan Praktis
Pencocokan Input Instrumen
- Rentang masukan instrumen harus sesuai dengan keluaran sensor
- Contoh: sensor 100 mV/g × getaran 50g = output 5V (harus sesuai dengan input instrumen ±5V)
- Keuntungan input yang dapat disesuaikan mengakomodasi sensitivitas yang berbeda
Beberapa Sensor
- Menggunakan sensor dengan sensitivitas berbeda dalam satu program
- Harus mengkonfigurasi instrumen untuk setiap sensor
- Kesalahan jika sensitivitas yang dimasukkan salah
- Standarisasi pada satu sensitivitas menyederhanakan operasi
Sensitivitas sensor merupakan spesifikasi fundamental yang menentukan konversi antara getaran fisik dan sinyal listrik. Memahami satuan sensitivitas, kriteria pemilihan berdasarkan tingkat getaran yang diharapkan, dan entri sensitivitas yang tepat dalam instrumen pengukuran sangat penting untuk pengukuran getaran yang akurat, pemilihan sensor yang tepat, dan menghindari kesalahan pengukuran akibat ketidaksesuaian sensitivitas atau saturasi.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 