Förstå sensorkänslighet
Definition: Vad är känslighet?
Känslighet är förhållandet mellan en sensors utsignal och den ingående fysiska kvantiteten som mäts, vilket representerar sensorns förstärkning eller omvandlingsfaktor. För vibration sensorer, känsligheten definierar hur mycket elektrisk uteffekt (spänning eller laddning) som produceras per vibrationsenhet (acceleration, hastighet eller förflyttningHögre känslighet innebär större utsignal för given vibrationsnivå, vilket ger bättre upplösning och signal-brusförhållande men begränsar det maximala mätområdet innan sensorutgången mättas.
Känslighet är den grundläggande specifikation som måste vara känd för att omvandla sensorns utspänning till meningsfulla vibrationsenheter. Den bestäms under tillverkningen. kalibrering, dokumenterad på kalibreringscertifikat och används i alla vibrationsberäkningar. Att förstå känslighetsavvägningar möjliggör korrekt sensorval för specifika mätkrav.
Känslighetsenheter efter sensortyp
Accelerometrar
IEPE/Spänningsläge
- Enheter: mV/g (millivolt per g acceleration)
- Typiska värden: 10–1000 mV/g
- Standard: 100 mV/g vanligast
- Hög känslighet: 500–1000 mV/g (applikationer med låg vibration)
- Låg känslighet: 10–50 mV/g (tillämpningar med höga vibrationer och stötar)
Laddningsläge
- Enheter: pC/g (pikocoulomb per g)
- Typiska värden: 1–1000 pC/g
- Allmänt syfte: 10–50 pC/g vanligt
Hastighetssensorer
- Enheter: mV per tum/s eller mV per mm/s
- Typisk: 100 mV/tum/s eller ~4000 mV/mm/s
- Alternativa enheter: V per m/s
Förskjutningssonder
- Enheter: mV/mil eller V/mm
- Typisk: 200 mV/mil eller 7,87 V/mm (virvelströmsprober)
- Kalibrerad: För specifikt målmaterial och gapområde
Känslighetsavvägningar
Hög känslighet (100-1000 mV/g)
Fördelar
- Stor utsignal för låg vibration
- Bättre upplösning (kan upptäcka små förändringar)
- Bättre signal-brusförhållande
- Bra för maskiner med låg vibration
Nackdelar
- Begränsat dynamiskt omfång (mättas vid lägre vibrationer)
- Typiskt intervall: ±5 g till ±50 g
- Ej lämplig för applikationer med höga vibrationer eller stötar
Låg känslighet (10–50 mV/g)
Fördelar
- Brett dynamiskt omfång
- Kan mäta höga vibrationer (±100 g till ±10 000 g)
- Lämplig för stötar och slag
- Mättas inte under höga vibrationsförhållanden
Nackdelar
- Mindre effekt för låg vibration
- Lägre signal-brusförhållande
- Minskad upplösning
- Kan missa små vibrationsförändringar
Val av känslighet
Baserat på applikation
Låg vibration (< 5 mm/s)
- Använd hög känslighet (100–500 mV/g)
- Precisionsmaskiner, låghastighetsutrustning
- Behöver bra upplösning för små förändringar
Måttlig vibration (5–20 mm/s)
- Standardkänslighet (50–100 mV/g)
- Allmänna industrimaskiner
- Vanligaste applikationsområde
Hög vibration (> 20 mm/s)
- Låg känslighet (10–50 mV/g)
- Förhindra mättnad
- Krossar, kvarnar, utrustning för hög obalans
Stöt och slag
- Mycket låg känslighet (1–10 mV/g)
- Mät till ±1000 g eller mer
- Stöttestning, krocktester
Effekt på mätningar
Signalnivå
- Högre känslighet → större signalspänning
- Utnyttjar instrumentets ingångsområde bättre
- Förbättrad upplösning
- Men begränsar maximal mätbar vibration
Dynamiskt omfång
- Spänn från brusgolv till mättnad
- Hög känslighet: smalt område (bra för små signaler)
- Låg känslighet: brett område (bra för variabla signaler)
- Avvägning mellan upplösning och räckvidd
Bullerprestanda
- Sensorbrus (elektriskt brus i elektronik)
- Högre känslighet = bättre signal-brusförhållande för låg vibration
- Brus blir mer betydande med lägre känslighet
Kalibrering och verifiering
Fabrikskalibrering
- Nya sensorer kalibrerade på fabrik
- Känslighet markerad på sensor eller certifikat
- Tolerans typiskt ±5-10%
- Bör verifieras före kritisk användning
Periodisk omkalibrering
- Känsligheten kan variera med tiden
- Omkalibrera årligen eller enligt schema
- Uppdaterad känslighet från kalibreringscertifikat
- Ange i instrument eller tillämpa korrigeringar
Fältverifiering
- Handhållen kalibrator ger kända vibrationer
- Verifiera att sensorutgången matchar förväntad (känslighet × ingång)
- Snabbkontroll före kritiska mätningar
Relaterade specifikationer
Mätområde
- Maximal vibrationssensor kan mäta
- Omvänt relaterad till känslighet
- Exempel: 100 mV/g med ±5V utgång → ±50g intervall
Upplösning
- Minsta detekterbara vibrationsförändring
- Begränsad av buller och digitalisering
- Högre känslighet generellt bättre upplösning
Linjäritet
- Hur konstant känsligheten förblir över mätområdet
- Bra sensorer: < 1% avvikelse från linjär
- Specificerad som % fullskalefel
Praktiska överväganden
Matchning av instrumentingångar
- Instrumentets ingångsområde måste matcha sensorutgången
- Exempel: 100 mV/g sensor × 50 g vibration = 5V utgång (måste passa i instrumentets ±5V ingång)
- Justerbara ingångsförstärkningar anpassas till olika känsligheter
Flera sensorer
- Använda sensorer med olika känsligheter i ett program
- Måste konfigureras för varje sensor
- Fel om fel känslighet angetts
- Att standardisera på en känslighet förenklar driften
Sensorkänslighet är en grundläggande specifikation som definierar omvandlingen mellan fysisk vibration och elektrisk signal. Att förstå känslighetsenheter, urvalskriterier baserade på förväntade vibrationsnivåer och korrekt känslighetsinmatning i mätinstrument är avgörande för noggranna vibrationsmätningar, lämpligt sensorval och för att undvika mätfel på grund av känslighetsavvikelser eller mättnad.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 