Čo je citlivosť senzora?

Citlivosť senzora je pomer elektrického výstupu k mechanickému vstupu. Pre akcelerometre sa zvyčajne vyjadruje v mV/g (napr. 100 mV/g). Pre snímače rýchlosti sa vyjadruje v mV/(mm/s) alebo mV/(in/s). Vyššia citlivosť znamená väčší výstupný signál pri rovnakej úrovni vibrácií.

Ako si mám vybrať správnu citlivosť?

Vyššia citlivosť (napr. 500 mV/g) poskytuje lepší pomer signálu k šumu pre nízke vibrácie, ale obmedzuje maximálnu merateľnú úroveň. Nižšia citlivosť (napr. 10 mV/g) je potrebná pre merania vysokého g. Prispôsobte citlivosť očakávaným úrovniam vibrácií a vstupnému rozsahu DAQ.

Aký je dynamický rozsah senzora?

Dynamický rozsah je pomer medzi maximálnym merateľným signálom a šumovou spodnou hranicou, zvyčajne vyjadrený v dB. Pre IEPE senzory je maximálny výstup typicky ±5 V špička. Dynamický rozsah = 20 × log10 (Vmax / Všum).

Čo napája senzor IEPE (ICP)?

Senzory IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) vyžadujú budenie konštantným prúdom (zvyčajne 2 – 20 mA) pri jednosmernom predpätí 18 – 30 V. Striedavý vibračný signál je pripojený k jednosmernému predpätiu. ICP je ochranná známka spoločnosti PCB Piezotronics pre technológiu IEPE.

Môžem použiť delič napätia na prispôsobenie výstupu snímača môjmu DAQ?

Áno, ale znižuje to pomer signálu k šumu. Lepšie prístupy: použiť senzor s vhodnou citlivosťou, upraviť vstupný rozsah DAQ alebo použiť kondicionér signálu s programovateľným zosilnením.

Bezplatný inžiniersky nástroj — #017

Kalkulačka citlivosti vibračného senzora

Vypočítajte výstupné signálové napätie snímača z citlivosti a úrovne vibrácií. Určte dynamický rozsah a maximálnu merateľnú amplitúdu pre akcelerometre a snímače rýchlosti IEPE.

AkcelerometerSnímač rýchlostimV/g · mV/(mm/s)

Výsledky

Výstupné signálové napätie

—

Maximálna merateľná úroveň

—

Výstup ako % z plného rozsahu

—

Dynamický rozsah

—

Úroveň signálu (dBV)

—

Výstupné signálové napätie

Maximálna merateľná úroveň

Bežné typy senzorov

Typ	Typická citlivosť	Rozsah	Frekvenčný rozsah
Všeobecný IEPE akcelerometer	100 mV/g	±50 g	0,5 – 10 kHz
Nízkofrekvenčné zrýchlenie	500 – 1 000 mV/g	±5 g	0,1–1 kHz
Rázový akcelerometer	1-10 mV/g	±500 – 5 000 g	1-20 kHz
Snímač rýchlosti	4-20 mV/(mm/s)	0,1–100 mm/s	1–1 kHz

Príklad – Štandardný akcelerometer

Vzhľadom na to, že: Citlivosť = 100 mV/g, Vibrácie = 5 g pk, Maximálny výstup = 5 V pk

V_von = 100 × 5 / 1000 = Špička 0,500 V

Maximálna úroveň = 5000 / 100 = 50 g vrchol

Výstup = 0,5 / 5 × 100 = 10 % z plného rozsahu

⚠️ Poznámka: Prekročenie maximálneho výstupného napätia obmedzuje signál, čo spôsobuje skreslenie. Vždy overte, či očakávané úrovne vibrácií zostávajú v rozsahu snímača.