Sensora jutības izpratne
Definīcija: Kas ir jutīgums?
Jutīgums ir sensora izejas signāla attiecība pret mērīto ieejas fizisko lielumu, kas attēlo sensora pastiprinājumu vai konversijas koeficientu. vibrācija sensoriem jutība nosaka, cik daudz elektriskās jaudas (sprieguma vai lādiņa) tiek saražots uz vienu vibrācijas vienību (paātrinājumu, ātrumu vai pārvietojums). Augstāka jutība nozīmē lielāku izejas signālu dotajam vibrācijas līmenim, nodrošinot labāku izšķirtspēju un signāla un trokšņa attiecību, bet ierobežojot maksimālo mērījumu diapazonu, pirms sensora izeja piesātinās.
Jūtība ir pamatspecifikācija, kas jāzina, lai sensora izejas spriegumu pārvērstu jēgpilnās vibrācijas mērvienībās. Tā tiek noteikta ražošanas laikā. kalibrēšana, dokumentēts kalibrēšanas sertifikātos un izmantots visos vibrācijas aprēķinos. Izpratne par jutīguma kompromisiem ļauj izvēlēties atbilstošu sensoru konkrētām mērījumu prasībām.
Jutības mērvienības pēc sensora veida
Akselerometri
IEPE/sprieguma režīms
- Vienības: mV/g (milivolti uz paātrinājuma gramu)
- Tipiskas vērtības: 10–1000 mV/g
- Standarts: 100 mV/g visbiežāk
- Augsta jutība: 500–1000 mV/g (lietojumos ar zemu vibrācijas līmeni)
- Zema jutība: 10–50 mV/g (augsta vibrācija, trieciena pielietojumi)
Uzlādes režīms
- Vienības: pC/g (pikokuloni uz g)
- Tipiskas vērtības: 1–1000 pC/g
- Vispārējs mērķis: 10–50 pC/g bieži
Ātruma sensori
- Vienības: mV uz collu/s vai mV uz mm/s
- Tipiski: 100 mV/collas/s vai ~4000 mV/mm/s
- Alternatīvas mērvienības: V uz m/s
Pārvietošanās zondes
- Vienības: mV/mil vai V/mm
- Tipiski: 200 mV/mil vai 7,87 V/mm (virpuļstrāvas zondes)
- Kalibrēts: Konkrētam mērķa materiālam un atstarpes diapazonam
Jūtīguma kompromisi
Augsta jutība (100–1000 mV/g)
Priekšrocības
- Liels izejas signāls zemai vibrācijai
- Labāka izšķirtspēja (var noteikt nelielas izmaiņas)
- Labāka signāla un trokšņa attiecība
- Piemērots ierīcēm ar zemu vibrācijas līmeni
Trūkumi
- Ierobežots dinamiskais diapazons (piesātinās pie zemākas vibrācijas)
- Tipisks diapazons: no ±5 g līdz ±50 g
- Nav piemērots lietošanai ar augstu vibrācijas vai trieciena līmeni
Zema jutība (10–50 mV/g)
Priekšrocības
- Plašs dinamiskais diapazons
- Var izmērīt augstu vibrāciju (no ±100 g līdz ±10 000 g)
- Piemērots triecieniem un triecieniem
- Nepiesūcinās augstas vibrācijas apstākļos
Trūkumi
- Mazāka jauda zemai vibrācijai
- Zemāka signāla un trokšņa attiecība
- Samazināta izšķirtspēja
- Var nepamanīt nelielas vibrācijas izmaiņas
Jutības izvēle
Pamatojoties uz lietojumprogrammu
Zema vibrācija (< 5 mm/s)
- Izmantojiet augstu jutību (100–500 mV/g)
- Precīzijas iekārtas, lēnas darbības iekārtas
- Nepieciešama laba izšķirtspēja nelielām izmaiņām
Mērena vibrācija (5–20 mm/s)
- Standarta jutība (50–100 mV/g)
- Vispārējās rūpniecības iekārtas
- Visizplatītākais pielietojuma diapazons
Augsta vibrācija (> 20 mm/s)
- Zema jutība (10–50 mV/g)
- Novērst piesātinājumu
- Drupinātāji, dzirnavas, iekārtas ar augstu disbalansu
Trieciens un trieciens
- Ļoti zema jutība (1–10 mV/g)
- Mērīt ar precizitāti ±1000 g vai vairāk
- Trieciena pārbaude, avārijas pārbaude
Ietekme uz mērījumiem
Signāla līmenis
- Augstāka jutība → lielāks signāla spriegums
- Labāk izmanto instrumentu ievades diapazonu
- Uzlabota izšķirtspēja
- Bet ierobežo maksimāli izmērāmo vibrāciju
Dinamiskais diapazons
- Diapazons no trokšņa līmeņa līdz piesātinājumam
- Augsta jutība: šaurs diapazons (piemērots maziem signāliem)
- Zema jutība: plašs diapazons (piemērots mainīgiem signāliem)
- Kompromiss starp izšķirtspēju un diapazonu
Trokšņa līmenis
- Sensora iekšējais troksnis (elektriskais troksnis elektronikā)
- Augstāka jutība = labāka signāla un trokšņa attiecība zemai vibrācijai
- Troksnis kļūst ievērojamāks, samazinoties jutībai
Kalibrēšana un verifikācija
Rūpnīcas kalibrēšana
- Jauni sensori, kalibrēti rūpnīcā
- Sensorā vai sertifikātā norādītā jutība
- Pielaide parasti ±5-10%
- Pirms kritiskas lietošanas jāpārbauda
Periodiska atkārtota kalibrēšana
- Jūtība laika gaitā var mainīties
- Kalibrējiet atkārtoti katru gadu vai pēc grafika
- Atjaunināta jutība no kalibrēšanas sertifikāta
- Ievadiet instrumentā vai veiciet labojumus
Lauka pārbaude
- Rokas kalibrators nodrošina zināmu vibrāciju
- Pārliecinieties, vai sensora izejas signāls atbilst paredzētajam (jutība × ievade)
- Ātra pārbaude pirms kritiskiem mērījumiem
Saistītās specifikācijas
Mērījumu diapazons
- Maksimālās vibrācijas sensors var izmērīt
- Apgriezti proporcionāls jutīgumam
- Piemērs: 100 mV/g ar ±5 V izeju → ±50 g diapazons
Izšķirtspēja
- Mazākā nosakāmā vibrācijas izmaiņa
- Ierobežots trokšņa un digitalizācijas dēļ
- Augstāka jutība parasti nodrošina labāku izšķirtspēju
Linearitāte
- Kā nemainīga jutība saglabājas visā mērījumu diapazonā
- Labi sensori: < 1% novirze no lineārās
- Norādīta kā % pilna mēroga kļūda
Praktiski apsvērumi
Instrumentu ievades saskaņošana
- Instrumenta ievades diapazonam jāatbilst sensora izejas diapazonam
- Piemērs: 100 mV/g sensors × 50 g vibrācija = 5 V izeja (jāietilpst instrumenta ±5 V ieejā)
- Regulējams ieejas pastiprinājums pielāgojas dažādām jutībām
Vairāki sensori
- Sensoru ar dažādu jutību izmantošana vienā programmā
- Katram sensoram ir jākonfigurē instruments
- Kļūda, ja ievadīta nepareiza jutība
- Standartizācija pēc vienas jutības pakāpes vienkāršo darbības
Sensora jutība ir pamatspecifikācija, kas nosaka fiziskās vibrācijas pārveidošanu elektriskajā signālā. Izpratne par jutības vienībām, atlases kritērijiem, kuru pamatā ir paredzamie vibrācijas līmeņi, un pareizu jutības ievadīšanu mērinstrumentos ir būtiska precīzu vibrācijas mērījumu veikšanai, atbilstoša sensora izvēlei un mērījumu kļūdu novēršanai, ko rada jutības neatbilstība vai piesātinājums.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									