Strumento di ingegneria gratuito — #017
Calcolatore della sensibilità del sensore di vibrazione
Calcolare la tensione del segnale di uscita del sensore in base alla sensibilità e al livello di vibrazione. Determinare l'intervallo dinamico e l'ampiezza massima misurabile per accelerometri IEPE e sensori di velocità.
Risultati
Tensione del segnale di uscita
Livello massimo misurabile
Tipi comuni di sensori
| Tipo | Sensibilità tipica | Intervallo | Gamma di frequenza |
|---|---|---|---|
| Accel. generale IEPE | 100 mV/g | ±50 g | 0,5–10 kHz |
| Accelerometro a bassa frequenza | 500-1000 mV/g | ±5 g | 0,1–1 kHz |
| Accelerazione shock | 1-10 mV/g | ±500-5000 g | 1-20 kHz |
| Sensore di velocità | 4-20 mV/(mm/s) | 0,1–100 mm/s | 1-1 kHz |
Dato: Sensibilità = 100 mV/g, Vibrazione = 5 g pk, Uscita massima = 5 V pk
Vfuori = 100 × 5 / 1000 = 0,500 V di picco
Livello massimo = 5000 / 100 = 50 g di picco
Uscita = 0,5 / 5 × 100 = 10% di scala completa
⚠️ Nota: Il superamento della tensione di uscita massima satura il segnale, causando distorsione. Verificare sempre che i livelli di vibrazione previsti rimangano entro l'intervallo del sensore.
La sensibilità del sensore è il rapporto tra l'uscita elettrica e l'ingresso meccanico. Per gli accelerometri è espressa tipicamente in mV/g. Una sensibilità più elevata comporta un segnale di uscita più ampio a parità di livello di vibrazione, ma un campo di misura massimo inferiore.
Adattare la sensibilità ai livelli previsti e al fondo scala d'ingresso del sistema DAQ. Alta sensibilità (500 mV/g) per basse vibrazioni; bassa sensibilità (10 mV/g) per urti o applicazioni ad alto g. Mantenere l'uscita al di sotto della tensione massima per evitare la saturazione (clipping).
Gamma dinamica = segnale massimo / rumore di fondo, espressa in dB. Per sensori IEPE con uscita massima ±5V e rumore di ~1 mV, DR ≈ 74 dB. Una tensione di alimentazione più elevata e un rumore di fondo inferiore aumentano la gamma dinamica.
I sensori IEPE richiedono un'eccitazione a corrente costante (2–20 mA) con tensione di polarizzazione di 18–30V DC. Il segnale di vibrazione AC si sovrappone alla componente continua (DC bias). ICP® è il marchio registrato di PCB Piezotronics per la tecnologia IEPE.
Sì. La sensibilità del sensore subisce una deriva dovuta a invecchiamento, temperatura, danni ai cavi e urti meccanici. Si raccomanda una taratura annuale. La deriva tipica è <1%/anno per i sensori di qualità.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Sensori e analizzatori di vibrazioni professionali per misurazioni sul campo. Compatibili con sensori IEPE standard. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
