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 acelerómetros e sensores de velocidade IEPE.
Resultados
Tensão do sinal de saída
Nível máximo mensurável
Tipos comuns de sensores
| Tipo | Sensibilidade típica | Faixa | Faixa de frequência |
|---|---|---|---|
| Acelerómetro IEPE geral | 100 mV/g | ±50 g | 0,5–10 kHz |
| Aceleração de baixa frequência | 500-1000 mV/g | ±5 g | 0,1–1 kHz |
| Aceleração 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 |
Dado: Sensibilidade = 100 mV/g, Vibração = 5 g pico, Saída máxima = 5 V pico
Vfora = 100 × 5 / 1000 = 0,500 V de pico
Nível máximo = 5000 / 100 = pico de 50 g
Saída = 0,5 / 5 × 100 = 10% da escala total
⚠️ Nota: Exceder a tensão máxima de saída corta o sinal, causando distorção. Verifique sempre se os níveis de vibração esperados permanecem 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 equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem de rotores no local.
Sensores e analisadores de vibração profissionais para medições em campo. Compatíveis com sensores padrão IEPE. 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 que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar 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 decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
