ความไวของเซ็นเซอร์คืออะไร?

ความไวของเซ็นเซอร์คืออัตราส่วนของสัญญาณไฟฟ้าขาออกต่อสัญญาณเชิงกลขาเข้า สำหรับเซ็นเซอร์วัดความเร่ง มักจะแสดงในหน่วย mV/g (เช่น 100 mV/g) สำหรับเซ็นเซอร์วัดความเร็ว จะแสดงในหน่วย mV/(mm/s) หรือ mV/(in/s) ความไวที่สูงขึ้นหมายถึงสัญญาณขาออกที่มากขึ้นสำหรับระดับการสั่นสะเทือนเดียวกัน.

ฉันจะเลือกค่าความไวที่เหมาะสมได้อย่างไร?

ความไวสูง (เช่น 500 mV/g) จะให้ค่าอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีกว่าสำหรับการสั่นสะเทือนระดับต่ำ แต่จะจำกัดระดับสูงสุดที่สามารถวัดได้ ความไวต่ำ (เช่น 10 mV/g) จำเป็นสำหรับการวัดค่า g สูง ควรเลือกความไวให้เหมาะสมกับระดับการสั่นสะเทือนที่คาดหวังและช่วงอินพุตของ DAQ.

ช่วงไดนามิกของเซ็นเซอร์คืออะไร?

ช่วงไดนามิก (Dynamic range) คืออัตราส่วนระหว่างสัญญาณที่วัดได้สูงสุดกับระดับสัญญาณรบกวน โดยปกติจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) สำหรับเซ็นเซอร์ IEPE ค่าเอาต์พุตสูงสุดโดยทั่วไปคือ ±5V peak ช่วงไดนามิก = 20×log10(Vmax/Vnoise).

เซ็นเซอร์ IEPE (ICP) ใช้พลังงานจากอะไร?

เซ็นเซอร์ IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) ต้องการการกระตุ้นด้วยกระแสคงที่ (โดยทั่วไป 2-20 mA) ที่แรงดันไบแอส DC 18-30V สัญญาณการสั่นสะเทือน AC จะซ้อนทับอยู่บนแรงดันไบแอส DC นั้น ICP เป็นเครื่องหมายการค้าของ PCB Piezotronics สำหรับเทคโนโลยี IEPE.

ฉันสามารถใช้ตัวแบ่งแรงดันเพื่อปรับแรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ให้ตรงกับค่า DAQ ของฉันได้หรือไม่?

ใช่ แต่จะลดอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนลง วิธีที่ดีกว่าคือ ใช้เซ็นเซอร์ที่มีความไวเหมาะสม ปรับช่วงอินพุตของ DAQ หรือใช้ตัวปรับสภาพสัญญาณที่มีอัตราขยายที่ตั้งโปรแกรมได้.

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี — #017

เครื่องคำนวณความไวของเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือน

คำนวณแรงดันสัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์จากความไวและระดับการสั่นสะเทือน กำหนดช่วงไดนามิกและแอมพลิจูดสูงสุดที่วัดได้สำหรับเซ็นเซอร์วัดความเร่งและความเร็วของ IEPE.

เครื่องวัดความเร่งเซ็นเซอร์วัดความเร็วมิลลิโวลต์/กรัม · มิลลิโวลต์/(มม./วินาที)

ความไวของเซ็นเซอร์

หน่วยความไว

ระดับการสั่นสะเทือน (g พีค)

แรงดันเอาต์พุตสูงสุด (ค่า V สูงสุด, ขีดจำกัด IEPE)

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

แรงดันสัญญาณเอาต์พุต

—

ระดับที่วัดได้สูงสุด

—

ส่งออกเป็น % ของมาตราส่วนเต็ม

—

ช่วงไดนามิค

—

ระดับสัญญาณ (เดซิเบล)

—

แรงดันสัญญาณเอาต์พุต

ระดับที่วัดได้สูงสุด

ประเภทเซ็นเซอร์ทั่วไป

ประเภท	ความไวทั่วไป	พิสัย	ช่วงความถี่
เซ็นเซอร์วัดความเร่ง IEPE ทั่วไป	100 มิลลิโวลต์ต่อกรัม	±50 g	0.5–10 กิโลเฮิรตซ์
เซ็นเซอร์วัดความเร่งความถี่ต่ำ	500–1000 มิลลิโวลต์/กรัม	±5 g	0.1–1 กิโลเฮิร์ตซ์
เซ็นเซอร์วัดความเร่งสำหรับแรงกระแทก	1–10 มิลลิโวลต์/กรัม	±500–5000 g	1–20 กิโลเฮิรตซ์
เซ็นเซอร์วัดความเร็ว	4–20 มิลลิโวลต์/(มิลลิเมตร/วินาที)	0.1–100 มม./วินาที	1–1 กิโลเฮิรตซ์

ตัวอย่าง — เครื่องวัดความเร่งมาตรฐาน

ที่ให้ไว้: ความไว = 100 mV/g, การสั่นสะเทือน = 5 g pk, แรงดันเอาต์พุตสูงสุด = 5 V pk

V_out = 100 × 5 / 1000 = พีค 0.500 โวลต์

ระดับสูงสุด = 5000 / 100 = 50 g peak

ผลลัพธ์ = 0.5 / 5 × 100 = 10% ของขนาดเต็ม

⚠️ หมายเหตุ: การจ่ายแรงดันเอาต์พุตเกินค่าสูงสุดจะทำให้สัญญาณถูกตัดและเกิดการบิดเบือน ควรตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าระดับการสั่นสะเทือนที่คาดหวังยังคงอยู่ในช่วงที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้.