Ferramenta de Engenharia Gratuita — #017
Calculadora de Sensibilidade do Sensor de Vibração
Calcule a tensão do sinal de saída do sensor a partir da sensibilidade e do nível de vibração. Determine a faixa dinâmica e a amplitude máxima mensurável para acelerômetros IEPE e sensores de velocidade.
Resultados
Tensão do Sinal de Saída
Nível Máximo Mensurável
Tipos Comuns de Sensor
| Tipo | Sensibilidade Típica | Faixa | Faixa de Freq. |
|---|---|---|---|
| Acel. IEPE geral | 100 mV/g | ±50 g | 0,5–10 kHz |
| Acel. de baixa frequência | 500–1000 mV/g | ±5 g | 0,1–1 kHz |
| Acel. de choque | 1–10 mV/g | ±500–5000 g | 1–20 kHz |
| Sensor de velocidade | 4–20 mV/(mm/s) | 0,1–100 mm/s | 1–1 kHz |
Dados: Sensibilidade = 100 mV/g, Vibração = 5 g pico, Saída máx. = 5 V pico
Vsaída = 100 × 5 / 1000 = 0,500 V pico
Nível máx. = 5000 / 100 = 50 g pico
Saída = 0,5 / 5 × 100 = 10% da escala total
⚠️ Nota: Ultrapassar a tensão de saída máxima causa corte (clipping) no sinal, gerando distorção. Verifique sempre que os níveis de vibração esperados permaneçam dentro da faixa do sensor.
A sensibilidade do sensor é a razão entre a saída elétrica e a entrada mecânica. Para acelerómetros, é expressa tipicamente em mV/g. Uma maior sensibilidade significa um sinal de saída maior para o mesmo nível de vibração, mas uma gama máxima de medição inferior.
Adeque a sensibilidade aos níveis esperados e à gama de entrada do sistema de aquisição (DAQ). Alta sensibilidade (500 mV/g) para baixa vibração; baixa sensibilidade (10 mV/g) para aplicações de choque/alto g. Mantenha o sinal de saída abaixo da tensão máxima para evitar saturação (clipping).
Gama dinâmica = sinal máx. / piso de ruído, em dB. Para sensores IEPE com saída máx. de ±5V e ~1 mV de ruído, DR ≈ 74 dB. Uma tensão de alimentação mais elevada e um piso de ruído mais baixo aumentam a gama dinâmica.
Os sensores IEPE necessitam de excitação por corrente constante (2–20 mA) com tensão de polarização de 18–30V DC. O sinal AC de vibração sobrepõe-se à tensão de polarização DC. ICP® é a marca registada da PCB Piezotronics para a tecnologia IEPE.
Sim. A sensibilidade do sensor sofre deriva devido ao envelhecimento, temperatura, danos no cabo e choques mecânicos. Recomenda-se calibração anual. A deriva típica é <1%/ano para sensores de qualidade.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Sensores e analisadores de vibração profissionais para medições em campo. Compatíveis com sensores IEPE padrão. Utilizados em mais de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos ele balanceia equipamentos rotativos em campo, e não em uma bancada de testes: trituradores, ventiladores industriais, britadores, centrífugas, eixos e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — eles foram concebidos como uma ferramenta que o especialista pode levar até a máquina e usar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que acontecem o desenvolvimento, a montagem e o suporte da linha Balanset. O instrumento principal é o Balanset-1A, um analisador portátil para balanceamento em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente do suporte ao cliente, da solução de casos difíceis de balanceamento e do desenvolvimento do software. Ele atende clientes no mundo todo, em qualquer idioma.
