Độ nhạy cảm biến là gì? Đầu ra trên mỗi đơn vị đầu vào • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác Độ nhạy cảm biến là gì? Đầu ra trên mỗi đơn vị đầu vào • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác

Độ nhạy cảm biến là gì? Đầu ra trên mỗi đơn vị đầu vào

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về độ nhạy của cảm biến

Định nghĩa: Độ nhạy là gì?

Sensitivity là tỷ lệ giữa tín hiệu đầu ra của cảm biến với đại lượng vật lý đầu vào đang được đo, biểu thị hệ số khuếch đại hoặc hệ số chuyển đổi của cảm biến. Đối với rung động cảm biến, độ nhạy xác định lượng điện đầu ra (điện áp hoặc điện tích) được tạo ra trên mỗi đơn vị rung động (gia tốc, vận tốc hoặc sự dịch chuyển). Độ nhạy cao hơn có nghĩa là tín hiệu đầu ra lớn hơn cho mức độ rung động nhất định, mang lại độ phân giải và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt hơn nhưng hạn chế phạm vi đo tối đa trước khi đầu ra của cảm biến bão hòa.

Độ nhạy là thông số kỹ thuật cơ bản cần biết để chuyển đổi điện áp đầu ra của cảm biến thành các đơn vị rung động có ý nghĩa. Thông số này được xác định trong quá trình sản xuất. sự định cỡ, được ghi lại trên chứng chỉ hiệu chuẩn và được sử dụng trong tất cả các phép tính độ rung. Hiểu được sự đánh đổi về độ nhạy cho phép lựa chọn cảm biến phù hợp cho các yêu cầu đo lường cụ thể.

Đơn vị độ nhạy theo loại cảm biến

Máy đo gia tốc

Chế độ IEPE/Điện áp

  • Đơn vị: mV/g (milivôn trên g gia tốc)
  • Giá trị điển hình: 10-1000 mV/g
  • Tiêu chuẩn: 100 mV/g phổ biến nhất
  • Độ nhạy cao: 500-1000 mV/g (ứng dụng rung động thấp)
  • Độ nhạy thấp: 10-50 mV/g (ứng dụng rung động cao, sốc)

Chế độ sạc

  • Đơn vị: pC/g (picocoulomb trên g)
  • Giá trị điển hình: 1-1000 pC/g
  • Mục đích chung: 10-50 pC/g phổ biến

Cảm biến vận tốc

  • Đơn vị: mV trên in/giây hoặc mV trên mm/giây
  • Đặc trưng: 100 mV/in/giây hoặc ~4000 mV/mm/giây
  • Đơn vị thay thế: V trên m/s

Đầu dò dịch chuyển

  • Đơn vị: mV/mil hoặc V/mm
  • Đặc trưng: 200 mV/mil hoặc 7,87 V/mm (đầu dò dòng điện xoáy)
  • Đã hiệu chuẩn: Đối với vật liệu mục tiêu cụ thể và phạm vi khoảng cách

Sự đánh đổi về độ nhạy

Độ nhạy cao (100-1000 mV/g)

Thuận lợi

  • Tín hiệu đầu ra lớn cho độ rung thấp
  • Độ phân giải tốt hơn (có thể phát hiện những thay đổi nhỏ)
  • Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt hơn
  • Tốt cho máy móc có độ rung thấp

Nhược điểm

  • Phạm vi động hạn chế (bão hòa ở độ rung thấp hơn)
  • Phạm vi điển hình: ±5g đến ±50g
  • Không thích hợp cho các ứng dụng rung động hoặc sốc cao

Độ nhạy thấp (10-50 mV/g)

Thuận lợi

  • Dải động rộng
  • Có thể đo độ rung cao (±100g đến ±10.000g)
  • Thích hợp cho va đập và sốc
  • Không bị bão hòa trong điều kiện rung động cao

Nhược điểm

  • Công suất đầu ra nhỏ hơn cho độ rung thấp
  • Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp hơn
  • Độ phân giải giảm
  • Có thể bỏ lỡ những thay đổi rung động nhỏ

Lựa chọn độ nhạy

Dựa trên ứng dụng

Độ rung thấp (< 5 mm/giây)

  • Sử dụng độ nhạy cao (100-500 mV/g)
  • Máy móc chính xác, thiết bị tốc độ thấp
  • Cần độ phân giải tốt cho những thay đổi nhỏ

Độ rung vừa phải (5-20 mm/giây)

  • Độ nhạy chuẩn (50-100 mV/g)
  • Máy móc công nghiệp nói chung
  • Phạm vi ứng dụng phổ biến nhất

Độ rung cao (> 20 mm/giây)

  • Độ nhạy thấp (10-50 mV/g)
  • Ngăn chặn bão hòa
  • Máy nghiền, máy xay, thiết bị mất cân bằng cao

Sốc và va chạm

  • Độ nhạy rất thấp (1-10 mV/g)
  • Đo đến ±1000g hoặc hơn
  • Kiểm tra va chạm, kiểm tra va chạm

Tác động đến phép đo

Mức tín hiệu

  • Độ nhạy cao hơn → điện áp tín hiệu lớn hơn
  • Sử dụng tốt hơn phạm vi đầu vào của thiết bị
  • Độ phân giải được cải thiện
  • Nhưng giới hạn độ rung động tối đa có thể đo được

Dải động

  • Phạm vi từ mức nhiễu nền đến mức bão hòa
  • Độ nhạy cao: phạm vi hẹp (tốt cho tín hiệu nhỏ)
  • Độ nhạy thấp: phạm vi rộng (tốt cho tín hiệu thay đổi)
  • Sự cân bằng giữa độ phân giải và phạm vi

Hiệu suất tiếng ồn

  • Tiếng ồn vốn có của cảm biến (tiếng ồn điện trong thiết bị điện tử)
  • Độ nhạy cao hơn = tín hiệu trên nhiễu tốt hơn cho độ rung thấp
  • Tiếng ồn trở nên đáng kể hơn khi độ nhạy thấp hơn

Hiệu chuẩn và kiểm định

Hiệu chuẩn nhà máy

  • Cảm biến mới được hiệu chuẩn tại nhà máy
  • Độ nhạy được đánh dấu trên cảm biến hoặc giấy chứng nhận
  • Dung sai thường là ±5-10%
  • Nên xác minh trước khi sử dụng quan trọng

Hiệu chuẩn định kỳ

  • Độ nhạy có thể thay đổi theo thời gian
  • Hiệu chuẩn lại hàng năm hoặc theo lịch trình
  • Độ nhạy được cập nhật từ chứng chỉ hiệu chuẩn
  • Nhập vào công cụ hoặc áp dụng các sửa đổi

Xác minh thực địa

  • Máy hiệu chuẩn cầm tay cung cấp độ rung đã biết
  • Xác minh đầu ra của cảm biến khớp với mong đợi (độ nhạy × đầu vào)
  • Kiểm tra nhanh trước khi đo lường quan trọng

Thông số kỹ thuật liên quan

Phạm vi đo lường

  • Cảm biến rung động tối đa có thể đo được
  • Tương quan nghịch với độ nhạy
  • Ví dụ: 100 mV/g với đầu ra ±5V → phạm vi ±50g

Nghị quyết

  • Sự thay đổi rung động nhỏ nhất có thể phát hiện được
  • Bị giới hạn bởi tiếng ồn và số hóa
  • Độ nhạy cao hơn thường có độ phân giải tốt hơn

Tính tuyến tính

  • Độ nhạy không đổi vẫn duy trì trong phạm vi đo lường
  • Cảm biến tốt: < 1% độ lệch so với tuyến tính
  • Được chỉ định là lỗi toàn thang đo %

Những cân nhắc thực tế

Phù hợp đầu vào nhạc cụ

  • Phạm vi đầu vào của thiết bị phải phù hợp với đầu ra của cảm biến
  • Ví dụ: Cảm biến 100 mV/g × Độ rung 50g = Đầu ra 5V (phải vừa với đầu vào ±5V của thiết bị)
  • Độ khuếch đại đầu vào có thể điều chỉnh phù hợp với các độ nhạy khác nhau

Nhiều cảm biến

  • Sử dụng các cảm biến có độ nhạy khác nhau trong một chương trình
  • Phải cấu hình thiết bị cho từng cảm biến
  • Lỗi nếu nhập sai độ nhạy
  • Chuẩn hóa trên một độ nhạy giúp đơn giản hóa các hoạt động

Độ nhạy cảm biến là một thông số kỹ thuật cơ bản xác định sự chuyển đổi giữa rung động vật lý và tín hiệu điện. Việc hiểu rõ các đơn vị độ nhạy, tiêu chí lựa chọn dựa trên mức độ rung động dự kiến và nhập độ nhạy phù hợp vào thiết bị đo lường là rất cần thiết để đo rung động chính xác, lựa chọn cảm biến phù hợp và tránh sai số đo lường do độ nhạy không khớp hoặc bão hòa.

← Quay lại Mục lục chính

Categories: Thuật ngữĐo lường
WhatsApp