Wat is sensorgevoeligheid?

Sensorgevoeligheid is de verhouding tussen de elektrische output en de mechanische input. Voor accelerometers wordt dit doorgaans uitgedrukt in mV/g (bijvoorbeeld 100 mV/g). Voor snelheidssensoren in mV/(mm/s) of mV/(in/s). Een hogere gevoeligheid betekent een groter uitgangssignaal bij hetzelfde trillingsniveau.

Hoe kies ik de juiste gevoeligheid?

Een hogere gevoeligheid (bijv. 500 mV/g) geeft een betere signaal-ruisverhouding voor trillingen op laag niveau, maar beperkt het maximaal meetbare niveau. Een lagere gevoeligheid (bijv. 10 mV/g) is nodig voor metingen bij hoge g-krachten. Stem de gevoeligheid af op de verwachte trillingsniveaus en het ingangsbereik van de data-acquisitiemodule.

Wat is het dynamisch bereik van een sensor?

Het dynamisch bereik is de verhouding tussen het maximaal meetbare signaal en de ruisvloer, meestal uitgedrukt in dB. Voor IEPE-sensoren is de maximale output typisch ±5V piek. Dynamisch bereik = 20 × log10 (Vmax/Vnoise).

Wat is IEPE (ICP)-sensorvoeding?

IEPE-sensoren (Integrated Electronics Piezo-Electric) vereisen een constante stroomtoevoer (doorgaans 2-20 mA) bij een gelijkspanning van 18-30 V. Het wisselstroomtrillingssignaal wordt bovenop de gelijkspanning gegenereerd. ICP is een handelsmerk van PCB Piezotronics voor IEPE-technologie.

Kan ik een spanningsdeler gebruiken om de sensoruitvoer aan te passen aan mijn DAQ-apparaat?

Ja, maar dat vermindert de signaal-ruisverhouding. Betere methoden: gebruik een sensor met de juiste gevoeligheid, pas het ingangsbereik van de data-acquisitie aan of gebruik een signaalconditioner met programmeerbare versterking.

Gratis engineeringtool — #017

Rekenmachine voor de gevoeligheid van trillingssensoren

Bereken de uitgangssignaalspanning van de sensor op basis van de gevoeligheid en het trillingsniveau. Bepaal het dynamisch bereik en de maximaal meetbare amplitude voor IEPE-accelerometers en snelheidssensoren.

VersnellingsmeterSnelheidssensormV/g · mV/(mm/s)

Resultaten

Uitgangssignaalspanning

—

Maximaal meetbaar niveau

—

Uitvoer als % van volledige schaal

—

Dynamisch bereik

—

Signaalniveau (dBV)

—

Uitgangssignaalspanning

Maximaal meetbaar niveau

Veelvoorkomende sensortypen

Type	Typische gevoeligheid	Bereik	Frequentiebereik
Algemene IEPE-accelerometer	100 mV/g	±50 g	0,5–10 kHz
Laagfrequente accelerometer	500–1000 mV/g	±5 g	0,1–1 kHz
Schokaccelerometer	1–10 mV/g	±500–5000 g	1–20 kHz
Snelheidssensor	4–20 mV/(mm/s)	0,1–100 mm/s	1–1 kHz

Voorbeeld — Standaard versnellingsmeter

Gegeven: Gevoeligheid = 100 mV/g, Trilling = 5 g pk, Maximaal uitgang = 5 V pk

V_uit = 100 × 5 / 1000 = 0,500 V piek

Maximaal niveau = 5000 / 100 = 50 g piek

Uitgang = 0,5 / 5 × 100 = 10% van volledige schaal

⚠️ Let op: Overschrijding van de maximale uitgangsspanning zorgt voor signaalafsnijding (clipping) en vervorming ervan. Controleer altijd of de verwachte trillingsniveaus binnen het bereik van de sensor blijven.