Jutiklio jautrumo supratimas
Apibrėžimas: Kas yra jautrumas?
Jautrumas yra jutiklio išėjimo signalo ir matuojamo įvesties fizikinio dydžio santykis, rodantis jutiklio stiprinimo arba konversijos koeficientą. vibracija jutiklių jautrumas apibrėžia, kiek elektros energijos (įtampos arba krūvio) sukuriama vienam vibracijos vienetui (pagreičio, greičio arba poslinkisDidesnis jautrumas reiškia didesnį išėjimo signalą esant tam tikram vibracijos lygiui, užtikrinant geresnę skiriamąją gebą ir signalo bei triukšmo santykį, tačiau ribojant maksimalų matavimo diapazoną, kol jutiklio išvestis neįsotinama.
Jautrumas yra pagrindinė specifikacija, kurią reikia žinoti norint konvertuoti jutiklio išėjimo įtampą į prasmingus vibracijos vienetus. Jis nustatomas gamybos metu. kalibravimas, dokumentuojami kalibravimo sertifikatuose ir naudojami visuose vibracijos skaičiavimuose. Jautrumo kompromisų supratimas leidžia tinkamai pasirinkti jutiklį konkretiems matavimo reikalavimams.
Jautrumo vienetai pagal jutiklio tipą
Akselerometrai
IEPE / įtampos režimas
- Vienetai: mV/g (milivoltai pagreičio gramui)
- Tipinės vertės: 10–1000 mV/g
- Standartinis: 100 mV/g dažniausiai
- Didelis jautrumas: 500–1000 mV/g (mažos vibracijos taikymas)
- Mažas jautrumas: 10–50 mV/g (didelė vibracija, smūgiai)
Įkrovimo režimas
- Vienetai: pC/g (pikokulonai grame)
- Tipinės vertės: 1–1000 pC/g
- Bendroji paskirtis: 10–50 pC/g įprasta
Greičio jutikliai
- Vienetai: mV per in/s arba mV per mm/s
- Tipinis: 100 mV/in/s arba ~4000 mV/mm/s
- Alternatyvūs vienetai: V per m/s
Poslinkio zondai
- Vienetai: mV/mil arba V/mm
- Tipinis: 200 mV/mil arba 7,87 V/mm (sūkurinių srovių zondai)
- Kalibruota: Konkrečiai tikslinei medžiagai ir tarpų diapazonui
Jautrumo kompromisai
Didelis jautrumas (100–1000 mV/g)
Privalumai
- Didelis išėjimo signalas, užtikrinantis mažą vibraciją
- Geresnė skiriamoji geba (gali aptikti nedidelius pokyčius)
- Geresnis signalo ir triukšmo santykis
- Tinka mažai vibruojantiems įrenginiams
Trūkumai
- Ribotas dinaminis diapazonas (prisotina esant mažesnei vibracijai)
- Tipinis diapazonas: nuo ±5 g iki ±50 g
- Netinka naudoti didelės vibracijos ar smūgių veikiamoms patalpoms
Mažas jautrumas (10–50 mV/g)
Privalumai
- Platus dinaminis diapazonas
- Gali matuoti didelę vibraciją (nuo ±100 g iki ±10 000 g)
- Tinka smūgiams ir smūgiams
- Neįsisotina esant didelei vibracijai
Trūkumai
- Mažesnis našumas, kad vibracija būtų maža
- Mažesnis signalo ir triukšmo santykis
- Sumažinta raiška
- Gali nepastebėti nedidelių vibracijos pokyčių
Jautrumo pasirinkimas
Remiantis paraiška
Žema vibracija (< 5 mm/s)
- Naudokite didelį jautrumą (100–500 mV/g)
- Tiksliosios mašinos, mažo greičio įranga
- Reikia geros rezoliucijos mažiems pakeitimams
Vidutinė vibracija (5–20 mm/s)
- Standartinis jautrumas (50–100 mV/g)
- Bendrosios pramonės mašinos
- Dažniausias taikymo diapazonas
Didelė vibracija (> 20 mm/s)
- Mažas jautrumas (10–50 mV/g)
- Užkirsti kelią persotinimui
- Smulkintuvai, malūnai, didelio disbalanso įranga
Šokas ir smūgis
- Labai mažas jautrumas (1–10 mV/g)
- Matuokite ±1000 g ar didesniu tikslumu
- Smūgio bandymai, avarijų bandymai
Poveikis matavimams
Signalo lygis
- Didesnis jautrumas → didesnė signalo įtampa
- Geriau išnaudoja instrumento įvesties diapazoną
- Patobulinta raiška
- Tačiau riboja maksimalią išmatuojamą vibraciją
Dinaminis diapazonas
- Diapazonas nuo triukšmo lygio iki sodrumo
- Didelis jautrumas: siauras diapazonas (tinka mažiems signalams)
- Mažas jautrumas: platus diapazonas (tinka kintamiems signalams)
- Kompromisas tarp skiriamosios gebos ir diapazono
Triukšmo lygis
- Jutiklio vidinis triukšmas (elektrinis triukšmas elektronikoje)
- Didesnis jautrumas = geresnis signalo ir triukšmo santykis, maža vibracija
- Triukšmas tampa reikšmingesnis esant mažesniam jautrumui
Kalibravimas ir patikra
Gamyklinis kalibravimas
- Nauji jutikliai, sukalibruoti gamykloje
- Jautrumas, pažymėtas ant jutiklio arba sertifikato
- Tolerancija paprastai ±5-10%
- Prieš kritinį naudojimą reikėtų patikrinti
Periodinis pakartotinis kalibravimas
- Jautrumas laikui bėgant gali skirtis
- Kalibruokite kasmet arba pagal grafiką
- Atnaujintas jautrumas iš kalibravimo sertifikato
- Įveskite į instrumentą arba pritaikykite pataisymus
Lauko patikrinimas
- Rankinis kalibratorius pateikia žinomą vibraciją
- Patikrinkite, ar jutiklio išvestis atitinka numatytą vertę (jautrumas × įvestis)
- Greitas patikrinimas prieš svarbius matavimus
Susijusios specifikacijos
Matavimo diapazonas
- Maksimalus vibracijos jutiklis gali išmatuoti
- Atvirkščiai susijęs su jautrumu
- Pavyzdys: 100 mV/g su ±5 V išvestimi → ±50 g diapazonas
Rezoliucija
- Mažiausias aptinkamas vibracijos pokytis
- Riboja triukšmas ir skaitmeninimas
- Didesnis jautrumas paprastai geresnė skiriamoji geba
Tiesiškumas
- Kaip pastovus jautrumas išlieka visame matavimo diapazone
- Geri jutikliai: < 1% nuokrypis nuo tiesinės
- Nurodyta kaip % pilno masto paklaida
Praktiniai aspektai
Instrumento įvesties atitikimas
- Prietaiso įvesties diapazonas turi atitikti jutiklio išvestį
- Pavyzdys: 100 mV/g jutiklis × 50 g vibracija = 5 V išėjimas (turi tilpti į prietaiso ±5 V įėjimą)
- Reguliuojamas įvesties stiprinimas pritaikytas skirtingam jautrumui
Keli jutikliai
- Skirtingo jautrumo jutiklių naudojimas vienoje programoje
- Privalote sukonfigūruoti prietaisą kiekvienam jutikliui
- Klaida, jei įvestas neteisingas jautrumas
- Standartizavimas pagal vieną jautrumą supaprastina operacijas
Jutiklio jautrumas yra pagrindinė specifikacija, apibrėžianti fizinės vibracijos konvertavimą į elektrinį signalą. Norint tiksliai išmatuoti vibraciją, tinkamai pasirinkti jutiklį ir išvengti matavimo klaidų dėl jautrumo neatitikimų ar prisotinimo, labai svarbu suprasti jautrumo vienetus, pasirinkimo kriterijus, pagrįstus numatomu vibracijos lygiu, ir tinkamą jautrumo įvedimą į matavimo prietaisus.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									