什么是传感器灵敏度？单位输入输出 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是传感器灵敏度？单位输入输出 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

什么是传感器灵敏度？单位输入输出

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了解传感器灵敏度

定义：什么是敏感度？

敏感性 是传感器输出信号与被测输入物理量的比值，代表传感器的增益或转换因子。 振动 传感器灵敏度定义了单位振动（加速度、速度或振幅）产生的电输出（电压或电荷）量。 位移更高的灵敏度意味着在给定的振动水平下输出信号更大，从而提供更高的分辨率和信噪比，但会限制传感器输出饱和前的最大测量范围。.

灵敏度是将传感器输出电压转换为有意义的振动单位必须了解的基本指标。它在制造过程中确定。 校准, 校准证书上记录了这些数据，并用于所有振动计算。了解灵敏度权衡有助于根据特定的测量需求选择合适的传感器。.

按传感器类型划分的灵敏度单位

加速度计

IEPE/电压模式

  • 单位： mV/g（毫伏/克加速度）
  • 典型值： 10-1000 mV/g
  • 标准： 100 mV/g 最常见
  • 高灵敏度： 500-1000 mV/g（低振动应用）
  • 低灵敏度： 10-50 mV/g（高振动、冲击应用）

充电模式

  • 单位： pC/g（皮库仑/克）
  • 典型值： 1-1000 pC/g
  • 通用： 10-50 pC/g 常见

速度传感器

  • 单位： mV/in/s 或 mV/mm/s
  • 典型的： 100 mV/in/s 或 ~4000 mV/mm/s
  • 替代单位： V 每米/秒

位移探针

  • 单位： mV/mil 或 V/mm
  • 典型的： 200 mV/mil 或 7.87 V/mm（涡流探头）
  • 已校准： 针对特定目标材料和间隙范围

敏感性权衡

高灵敏度（100-1000 mV/g）

优势

  • 低振动对应大输出信号
  • 更高分辨率（可以检测到细微变化）
  • 更高的信噪比
  • 适用于低振动机械

缺点

  • 动态范围有限（在较低振动频率下即饱和）
  • 典型范围：±5克至±50克
  • 不适用于高振动或冲击环境

低灵敏度（10-50 mV/g）

优势

  • 宽动态范围
  • 可测量高振动（±100g 至 ±10,000g）
  • 适用于冲击和震荡
  • 在高振动条件下不会饱和

缺点

  • 较小的输出功率可降低振动
  • 信噪比降低
  • 降低分辨率
  • 可能错过细微的振动变化

灵敏度选择

基于申请

低振动（< 5 毫米/秒）

  • 使用高灵敏度（100-500 mV/g）
  • 精密机械，低速设备
  • 需要针对小变化进行良好的分辨率

中等振动（5-20 毫米/秒）

  • 标准灵敏度（50-100 mV/g）
  • 通用工业机械
  • 最常见的应用范围

高振动（> 20 毫米/秒）

  • 低灵敏度（10-50 mV/g）
  • 防止饱和
  • 破碎机、磨机、高不平衡设备

冲击与冲击

  • 灵敏度极低（1-10 mV/g）
  • 测量精度为±1000克或更高
  • 冲击测试、碰撞测试

对测量结果的影响

信号电平

  • 灵敏度越高 → 信号电压越大
  • 更好地利用仪器输入范围
  • 分辨率提高
  • 但限制了最大可测量振动

动态范围

  • 范围从噪声基底到饱和度
  • 高灵敏度：范围窄（适用于微弱信号）
  • 低灵敏度：范围广（适用于变化信号）
  • 分辨率和射程之间的权衡

噪声性能

  • 传感器固有噪声（电子设备中的电噪声）
  • 灵敏度越高，低振动情况下的信噪比就越好。
  • 灵敏度降低时，噪声会变得更加明显。

校准和验证

出厂校准

  • 新传感器已在工厂完成校准
  • 传感器或证书上标明灵敏度
  • 公差通常为±5-10%
  • 关键使用前应进行验证

定期重新校准

  • 敏感度会随时间推移而变化
  • 每年或按计划重新校准
  • 根据校准证书更新灵敏度
  • 输入仪器或进行更正

现场验证

  • 手持式校准器提供已知的振动
  • 验证传感器输出是否符合预期（灵敏度×输入）
  • 关键测量前快速检查

相关规格

测量范围

  • 振动传感器可测量的最大尺寸
  • 与敏感性呈反比关系
  • 例如：100 mV/g，±5V 输出 → ±50g 量程

解决

  • 可检测到的最小振动变化
  • 受噪声和数字化限制
  • 灵敏度越高，分辨率通常也越好。

线性

  • 在测量范围内，灵敏度如何保持恒定？
  • 良好的传感器： < 1% 与线性偏差
  • 指定为 % 满量程误差

实际考虑

仪器输入匹配

  • 仪器输入范围必须与传感器输出范围相匹配
  • 例如：100 mV/g 传感器 × 50g 振动 = 5V 输出（必须与仪器的 ±5V 输入相匹配）
  • 可调节的输入增益可适应不同的灵敏度

多传感器

  • 在同一程序中使用不同灵敏度的传感器
  • 必须为每个传感器配置仪器
  • 如果输入的灵敏度错误，则会出错。
  • 采用单一灵敏度标准可以简化操作。

传感器灵敏度是一项基本指标，它定义了物理振动与电信号之间的转换关系。了解灵敏度单位、基于预期振动水平的选择标准以及在测量仪器中正确输入灵敏度值，对于精确测量振动、选择合适的传感器以及避免因灵敏度不匹配或饱和而导致的测量误差至关重要。.

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