Cos'è la sensibilità del sensore?

La sensibilità del sensore è il rapporto tra l'uscita elettrica e l'ingresso meccanico. Per gli accelerometri, è tipicamente espressa in mV/g (ad esempio, 100 mV/g). Per i sensori di velocità, è espressa in mV/(mm/s) o mV/(in/s). Una maggiore sensibilità significa un segnale di uscita più elevato a parità di livello di vibrazione.

Come faccio a scegliere la giusta sensibilità?

Una sensibilità più elevata (ad esempio, 500 mV/g) offre un rapporto segnale/rumore migliore per vibrazioni di basso livello, ma limita il livello massimo misurabile. Una sensibilità inferiore (ad esempio, 10 mV/g) è necessaria per misurazioni ad alto g. Adattare la sensibilità ai livelli di vibrazione previsti e all'intervallo di ingresso del DAQ.

Qual è la gamma dinamica di un sensore?

La gamma dinamica è il rapporto tra il segnale massimo misurabile e il rumore di fondo, solitamente espresso in dB. Per i sensori IEPE, l'uscita massima è in genere ±5 V di picco. Gamma dinamica = 20×log10(Vmax/Vrumore).

A cosa serve l'alimentazione del sensore IEPE (ICP)?

I sensori IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) richiedono un'eccitazione a corrente costante (tipicamente 2-20 mA) con una polarizzazione CC di 18-30 V. Il segnale di vibrazione CA si sovrappone alla polarizzazione CC. ICP è un marchio registrato di PCB Piezotronics per la tecnologia IEPE.

Posso utilizzare un partitore di tensione per adattare l'uscita del sensore al mio DAQ?

Sì, ma riduce il rapporto segnale/rumore. Approcci migliori: utilizzare un sensore con sensibilità adeguata, regolare l'intervallo di ingresso del DAQ o utilizzare un condizionatore di segnale con guadagno programmabile.

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.

AccelerometroSensore di velocitàmV/g · mV/(mm/s)

Risultati

Tensione del segnale di uscita

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Livello massimo misurabile

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Uscita come % di scala completa

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Gamma dinamica

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Livello del segnale (dBV)

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Tensione del segnale di uscita

Livello massimo misurabile

Tipi comuni di sensori

Tipo	Sensibilità tipica	Allineare	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

Esempio — Accelerometro standard

Dato: Sensibilità = 100 mV/g, Vibrazione = 5 g pk, Uscita massima = 5 V pk

V_fuori = 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.