Razumevanje občutljivosti senzorja

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,358.31

Deli

Senzor vibracij

$107.47

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$148.07

Naprave

Balanset-4

$8,123.32

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$54.93

Deli

Reflektivni trak

$11.94

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definicija: Kaj je občutljivost?

Občutljivost je razmerje med izhodnim signalom senzorja in vhodno fizikalno količino, ki jo merimo, in predstavlja ojačanje senzorja ali faktor pretvorbe. Za vibracije Občutljivost senzorjev določa, koliko električnega izhoda (napetosti ali naboja) se proizvede na enoto vibracije (pospešek, hitrost ali premik). Višja občutljivost pomeni večji izhodni signal za dano raven vibracij, kar zagotavlja boljšo ločljivost in razmerje signal/šum, vendar omejuje največje merilno območje, preden se izhod senzorja nasiči.

Občutljivost je temeljna specifikacija, ki jo je treba poznati za pretvorbo izhodne napetosti senzorja v smiselne vibracijske enote. Določi se med proizvodnjo. kalibracija, dokumentirano na kalibracijskih certifikatih in uporabljeno pri vseh izračunih vibracij. Razumevanje kompromisov pri občutljivosti omogoča pravilno izbiro senzorja za specifične merilne zahteve.

Enote občutljivosti glede na vrsto senzorja

Akcelerometri

IEPE/napetostni način

• Enote: mV/g (milivolti na g pospeška)
• Tipične vrednosti: 10–1000 mV/g
• Standardno: 100 mV/g najpogostejše
• Visoka občutljivost: 500–1000 mV/g (uporaba pri nizkih vibracijah)
• Nizka občutljivost: 10–50 mV/g (pri visokih vibracijah in udarcih)

Način polnjenja

• Enote: pC/g (pikokulombi na g)
• Tipične vrednosti: 1–1000 pC/g
• Splošni namen: 10–50 pC/g običajno

Senzorji hitrosti

• Enote: mV na in/s ali mV na mm/s
• Tipično: 100 mV/in/s ali ~4000 mV/mm/s
• Alternativne enote: V na m/s

Sonde za merjenje premika

• Enote: mV/mil ali V/mm
• Tipično: 200 mV/mil ali 7,87 V/mm (sonde z vrtinčnimi tokovi)
• Kalibrirano: Za specifični ciljni material in območje reže

Kompromisi občutljivosti

Visoka občutljivost (100–1000 mV/g)

Prednosti

• Velik izhodni signal za nizke vibracije
• Boljša ločljivost (zazna lahko majhne spremembe)
• Boljše razmerje med signalom in šumom
• Dobro za stroje z nizkimi vibracijami

Slabosti

• Omejen dinamični razpon (nasičenost pri nižjih vibracijah)
• Tipično območje: ±5 g do ±50 g
• Ni primerno za aplikacije z visokimi vibracijami ali udarci

Nizka občutljivost (10–50 mV/g)

Prednosti

• Širok dinamični razpon
• Lahko meri visoke vibracije (±100 g do ±10.000 g)
• Primerno za udarce in udarce
• Ne bo se nasičil v pogojih visokih vibracij

Slabosti

• Manjša izhodna moč za manj vibracij
• Nižje razmerje signal/šum
• Zmanjšana ločljivost
• Lahko spregleda manjše spremembe vibracij

Izbira občutljivosti

Na podlagi prijave

Nizka vibracija (< 5 mm/s)

• Uporabite visoko občutljivost (100–500 mV/g)
• Precizni stroji, oprema za nizke hitrosti
• Za majhne spremembe je potrebna dobra ločljivost

Zmerne vibracije (5–20 mm/s)

• Standardna občutljivost (50–100 mV/g)
• Splošni industrijski stroji
• Najpogostejše območje uporabe

Visoke vibracije (> 20 mm/s)

• Nizka občutljivost (10–50 mV/g)
• Preprečite nasičenost
• Drobilniki, mlini, oprema z visoko neuravnoteženostjo

Šok in udarec

• Zelo nizka občutljivost (1–10 mV/g)
• Merjenje na ±1000 g ali več
• Testiranje udarcev, testiranje trčenja

Vpliv na meritve

Raven signala

• Višja občutljivost → večja signalna napetost
• Bolje izkorišča vhodni razpon instrumenta
• Izboljšana ločljivost
• Vendar omejuje največje merljive vibracije

Dinamični razpon

• Razpon od šumnega praga do nasičenosti
• Visoka občutljivost: ozek razpon (dobro za majhne signale)
• Nizka občutljivost: širok razpon (dobro za spremenljive signale)
• Kompromis med ločljivostjo in dosegom

Hrupna zmogljivost

• Lasten šum senzorja (električni šum v elektroniki)
• Višja občutljivost = boljše razmerje signal-šum za nizke vibracije
• Šum postane pomembnejši z nižjo občutljivostjo

Kalibracija in preverjanje

Tovarniška kalibracija

• Novi senzorji kalibrirani v tovarni
• Občutljivost označena na senzorju ali certifikatu
• Toleranca tipično ±5-10%
• Pred kritično uporabo je treba preveriti

Periodična ponovna kalibracija

• Občutljivost se lahko sčasoma spreminja
• Ponovno kalibrirajte letno ali po urniku
• Posodobljena občutljivost iz kalibracijskega certifikata
• Vnesite v instrument ali uporabite popravke

Preverjanje na terenu

• Ročni kalibrator zagotavlja znane vibracije
• Preverite, ali se izhod senzorja ujema s pričakovanim (občutljivost × vhod)
• Hiter pregled pred kritičnimi meritvami

Sorodne specifikacije

Merilno območje

• Senzor največjega števila vibracij lahko izmeri
• Obratno sorazmerno z občutljivostjo
• Primer: 100 mV/g z izhodom ±5 V → območje ±50 g

Ločljivost

• Najmanjša zaznavna sprememba vibracij
• Omejeno zaradi šuma in digitalizacije
• Višja občutljivost je običajno boljša ločljivost

Linearnost

• Kako konstantna občutljivost ostane v merilnem območju
• Dobri senzorji: < 1% odstopanje od linearnega
• Določeno kot napaka polnega obsega %

Praktični vidiki

Ujemanje vhodov instrumenta

• Vhodno območje instrumenta se mora ujemati z izhodom senzorja
• Primer: senzor 100 mV/g × vibracije 50g = izhod 5V (mora ustrezati vhodu instrumenta ±5V)
• Nastavljivi vhodni ojačanja ustrezajo različnim občutljivostim

Več senzorjev

• Uporaba senzorjev z različno občutljivostjo v enem programu
• Za vsak senzor je treba konfigurirati instrument
• Napaka, če je vnesena napačna občutljivost
• Standardizacija na eni občutljivosti poenostavlja delovanje

Občutljivost senzorja je temeljna specifikacija, ki določa pretvorbo med fizičnimi vibracijami in električnim signalom. Razumevanje enot občutljivosti, izbirnih meril na podlagi pričakovanih ravni vibracij in pravilnega vnosa občutljivosti v merilne instrumente je bistvenega pomena za natančne meritve vibracij, ustrezno izbiro senzorja in preprečevanje merilnih napak zaradi neusklajenosti občutljivosti ali nasičenosti.

---

← Nazaj na glavno kazalo