ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความไวของเซ็นเซอร์
คำจำกัดความ: ความไวคืออะไร?
Sensitivity คืออัตราส่วนของสัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ต่อปริมาณทางกายภาพอินพุตที่กำลังวัด ซึ่งแสดงถึงค่าเกนหรือปัจจัยการแปลงของเซ็นเซอร์ สำหรับ การสั่นสะเทือน เซ็นเซอร์ ความไวจะกำหนดว่าเอาต์พุตไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้าหรือประจุ) จะถูกผลิตออกมาเท่าใดต่อหน่วยการสั่นสะเทือน (ความเร่ง ความเร็ว หรือ การเคลื่อนย้าย) ความไวที่สูงขึ้นหมายถึงสัญญาณเอาต์พุตที่ใหญ่ขึ้นสำหรับระดับการสั่นสะเทือนที่กำหนด มอบความละเอียดและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้น แต่จำกัดช่วงการวัดสูงสุดก่อนที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะอิ่มตัว.
ความไวเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่ต้องทราบเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าขาออกของเซ็นเซอร์ให้เป็นหน่วยการสั่นสะเทือนที่มีความหมาย ความไวจะถูกกำหนดในระหว่างการผลิต การสอบเทียบ, ซึ่งได้รับการบันทึกไว้ในใบรับรองการสอบเทียบ และใช้ในการคำนวณการสั่นสะเทือนทุกประเภท การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนความไวจะช่วยให้สามารถเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมกับข้อกำหนดการวัดที่เฉพาะเจาะจงได้.
หน่วยความไวตามประเภทเซ็นเซอร์
เครื่องวัดความเร่ง
IEPE/โหมดแรงดันไฟฟ้า
- หน่วย: mV/g (มิลลิโวลต์ต่อกรัมของความเร่ง)
- ค่าทั่วไป: 10-1000 มิลลิโวลต์/กรัม
- มาตรฐาน: 100 mV/g ที่พบมากที่สุด
- ความไวสูง: 500-1000 mV/g (การใช้งานการสั่นสะเทือนต่ำ)
- ความไวต่ำ: 10-50 mV/g (การสั่นสะเทือนสูง การใช้งานช็อต)
โหมดการชาร์จ
- หน่วย: pC/g (พิโคคูลอมบ์ต่อกรัม)
- ค่าทั่วไป: 1-1000 พีซี/กรัม
- วัตถุประสงค์ทั่วไป: 10-50 pC/g ทั่วไป
เซ็นเซอร์ความเร็ว
- หน่วย: mV ต่อนิ้ว/วินาที หรือ mV ต่อมิลลิเมตร/วินาที
- ทั่วไป: 100 mV/in/s หรือ ~4000 mV/mm/s
- หน่วยทางเลือก: โวลต์ต่อเมตรต่อวินาที
หัววัดการเคลื่อนที่
- หน่วย: mV/mil หรือ V/mm
- ทั่วไป: 200 mV/mil หรือ 7.87 V/mm (หัววัดกระแสวน)
- ปรับเทียบแล้ว: สำหรับวัสดุเป้าหมายเฉพาะและช่วงช่องว่าง
การแลกเปลี่ยนความอ่อนไหว
ความไวสูง (100-1000 mV/g)
ข้อดี
- สัญญาณเอาท์พุตขนาดใหญ่เพื่อการสั่นสะเทือนต่ำ
- ความละเอียดที่ดีขึ้น (สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ได้)
- อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้น
- เหมาะสำหรับเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนต่ำ
ข้อเสีย
- ช่วงไดนามิกจำกัด (อิ่มตัวที่การสั่นสะเทือนต่ำกว่า)
- ช่วงทั่วไป: ±5g ถึง ±50g
- ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกสูง
ความไวต่ำ (10-50 mV/g)
ข้อดี
- ช่วงไดนามิกกว้าง
- สามารถวัดการสั่นสะเทือนสูงได้ (±100g ถึง ±10,000g)
- เหมาะกับการรองรับแรงกระแทก
- จะไม่อิ่มตัวในสภาวะที่มีการสั่นสะเทือนสูง
ข้อเสีย
- เอาต์พุตขนาดเล็กเพื่อการสั่นสะเทือนต่ำ
- อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำลง
- ความละเอียดลดลง
- อาจพลาดการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนเล็กน้อย
การเลือกความไว
ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
การสั่นสะเทือนต่ำ (< 5 มม./วินาที)
- ใช้ความไวสูง (100-500 mV/g)
- เครื่องจักรความแม่นยำ อุปกรณ์ความเร็วต่ำ
- ต้องมีความละเอียดที่ดีสำหรับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ
การสั่นสะเทือนปานกลาง (5-20 มม./วินาที)
- ความไวมาตรฐาน (50-100 mV/g)
- เครื่องจักรอุตสาหกรรมทั่วไป
- ช่วงการใช้งานที่พบมากที่สุด
การสั่นสะเทือนสูง (> 20 มม./วินาที)
- ความไวต่ำ (10-50 mV/g)
- ป้องกันความอิ่มตัว
- เครื่องบด โรงสี อุปกรณ์ที่มีความไม่สมดุลสูง
แรงกระแทกและการกระแทก
- ความไวต่ำมาก (1-10 mV/g)
- วัดได้ถึง ±1000 กรัม หรือมากกว่า
- การทดสอบแรงกระแทก การทดสอบการชน
ผลกระทบต่อการวัด
ระดับสัญญาณ
- ความไวที่สูงขึ้น → แรงดันสัญญาณที่มากขึ้น
- ใช้ประโยชน์จากช่วงอินพุตเครื่องมือได้ดีขึ้น
- ปรับปรุงความละเอียด
- แต่จำกัดการสั่นสะเทือนที่วัดได้สูงสุด
ช่วงไดนามิค
- ช่วงตั้งแต่ระดับพื้นเสียงรบกวนไปจนถึงระดับความอิ่มตัว
- ความไวสูง: ช่วงแคบ (ดีสำหรับสัญญาณขนาดเล็ก)
- ความไวต่ำ: ช่วงกว้าง (ดีสำหรับสัญญาณแปรผัน)
- การแลกเปลี่ยนระหว่างความละเอียดและระยะ
ประสิทธิภาพด้านเสียงรบกวน
- สัญญาณรบกวนจากเซ็นเซอร์ (สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)
- ความไวที่สูงขึ้น = สัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้นสำหรับการสั่นสะเทือนต่ำ
- สัญญาณรบกวนจะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้นเมื่อความไวลดลง
การสอบเทียบและการตรวจสอบ
การสอบเทียบจากโรงงาน
- เซ็นเซอร์ใหม่ได้รับการปรับเทียบที่โรงงาน
- ความไวที่ทำเครื่องหมายไว้บนเซ็นเซอร์หรือใบรับรอง
- ความคลาดเคลื่อนโดยทั่วไป ±5-10%
- ควรตรวจสอบก่อนใช้งานจริง
การปรับเทียบใหม่เป็นระยะ
- ความไวอาจเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
- ปรับเทียบใหม่ทุกปีหรือตามกำหนดการ
- ความไวที่อัปเดตจากใบรับรองการสอบเทียบ
- เข้าเครื่องมือหรือแก้ไข
การตรวจสอบภาคสนาม
- เครื่องสอบเทียบแบบพกพาให้การสั่นสะเทือนที่ทราบ
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ตรงกับที่คาดหวัง (ความไว × อินพุต)
- ตรวจสอบด่วนก่อนการวัดที่สำคัญ
ข้อมูลจำเพาะที่เกี่ยวข้อง
ช่วงการวัด
- เซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนสูงสุดสามารถวัดได้
- สัมพันธ์แบบผกผันกับความอ่อนไหว
- ตัวอย่าง: 100 mV/g โดยมีเอาต์พุต ±5V → ช่วง ±50g
ปณิธาน
- การเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่เล็กที่สุดที่ตรวจจับได้
- จำกัดด้วยเสียงรบกวนและการแปลงเป็นดิจิทัล
- ความไวแสงที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะมีความละเอียดที่ดีกว่า
ความเป็นเส้นตรง
- ความไวคงที่ตลอดช่วงการวัด
- เซ็นเซอร์ที่ดี: < 1% เบี่ยงเบนจากเส้นตรง
- ระบุเป็นข้อผิดพลาดเต็มสเกล %
ข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติ
การจับคู่อินพุตเครื่องดนตรี
- ช่วงอินพุตของเครื่องมือต้องตรงกับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์
- ตัวอย่าง: เซ็นเซอร์ 100 mV/g × การสั่นสะเทือน 50g = เอาต์พุต 5V (ต้องพอดีกับอินพุตเครื่องมือ ±5V)
- ค่าเกนอินพุตที่ปรับได้รองรับความไวที่แตกต่างกัน
เซ็นเซอร์หลายตัว
- การใช้เซ็นเซอร์ที่มีความไวต่างกันในโปรแกรมเดียว
- จะต้องกำหนดค่าเครื่องมือสำหรับเซ็นเซอร์แต่ละตัว
- เกิดข้อผิดพลาดหากป้อนความไวไม่ถูกต้อง
- การกำหนดมาตรฐานความไวหนึ่งระดับทำให้การดำเนินการง่ายขึ้น
ความไวของเซ็นเซอร์เป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่กำหนดการแปลงระหว่างการสั่นสะเทือนทางกายภาพและสัญญาณไฟฟ้า การทำความเข้าใจหน่วยความไว เกณฑ์การเลือกตามระดับการสั่นสะเทือนที่คาดการณ์ และการป้อนค่าความไวที่เหมาะสมในเครื่องมือวัด เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดการสั่นสะเทือนที่แม่นยำ การเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสม และการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัดจากความไม่ตรงกันของความไวหรือความอิ่มตัวของค่า.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									