Cảm biến gia tốc áp điện RION PV-65 chịu nhiệt 260 °C: thông số, phiếu hiệu chuẩn, cách nối, cách gá

Ngày đăng: 03/11/2026

Mục lục [Ẩn]

1. RION PV-65 là cảm biến gì
2. Thông số kỹ thuật
3. Nguyên lý kiểu cắt và vì sao chọn kiểu này
4. Đọc phiếu hiệu chuẩn đi kèm

Cách dùng các con số trên phiếu
Phiếu từ năm 2019 còn dùng được không

5. Nối PV-65 vào thiết bị đo

Vì sao phải dùng bộ khuếch đại điện tích
Lưu ý với cáp
Đọc bằng ESP32 hay Arduino được không

6. Cách gá cảm biến lên chỗ đo
7. Ứng dụng phù hợp
8. Xử lý lỗi thường gặp
9. PYWORLD đang có 2 cảm biến RION PV-65
10. Xem thêm

RION PV-65 là cảm biến gia tốc áp điện kiểu cắt, đầu ra điện tích, chịu nhiệt 260 °C: thông số, cách đọc phiếu hiệu chuẩn, nối bộ khuếch đại điện tích, cách gá và 2 cảm biến PYWORLD đang có.

RION PV-65 là cảm biến gia tốc áp điện kiểu cắt của hãng RION (Nhật Bản), thuộc nhóm chịu nhiệt của dòng PV. Cảm biến cho ra điện tích tỉ lệ với gia tốc rung, đo được từ 1 Hz tới 9 kHz và làm việc ở nhiệt độ từ −50 °C tới +260 °C. PV-65 dùng để đo rung máy ở chỗ nóng: vỏ tuabin, bơm nước nóng, quạt khói, động cơ, đường ống.

Bài này giải thích thông số của PV-65, cách đọc phiếu hiệu chuẩn đi kèm, cách nối vào thiết bị đo và cách gá lên chỗ đo. Cuối bài là thông tin 2 cảm biến PV-65 PYWORLD đang có.

Hai cảm biến gia tốc áp điện RION PV-65 nằm trong hộp nhựa trắng của hãng, mỗi hộp có lót xốp xám, cáp màu đỏ cuộn quanh cảm biến và hai vít gá — Hai bộ cảm biến RION PV-65 trong hộp của hãng: cảm biến, cáp chịu nhiệt màu đỏ, vít gá (ảnh thực tế).

1. RION PV-65 là cảm biến gì

PV-65 là gia tốc kế áp điện: bên trong có phần tử gốm áp điện và một khối thử. Khi chỗ đo rung, khối thử ép lên gốm theo nhịp rung và gốm sinh ra điện tích. Lượng điện tích tỉ lệ với gia tốc, tính bằng picoculông (pC).

Cảm biến không có mạch khuếch đại bên trong. Đây là điểm khác với loại IEPE (còn gọi là ICP, CCLD) có sẵn mạch khuếch đại và được cấp dòng qua cáp. Nhờ không có linh kiện điện tử bên trong, PV-65 chịu được nhiệt độ tới 260 °C. Đổi lại, tín hiệu điện tích phải qua bộ khuếch đại điện tích rồi mới đưa vào máy đo được.

Theo trang sản phẩm của hãng, PV-65 nằm trong nhóm cảm biến RION nhận hiệu chuẩn theo hệ thống JCSS của Nhật Bản. Bài cảm biến gia tốc áp điện RION PV-90B giới thiệu một cảm biến nhỏ hơn cùng hãng, dùng cho kết cấu nhẹ.

2. Thông số kỹ thuật

Thông số RION PV-65 theo catalog dòng PV của hãng
Thông số	Giá trị
Kiểu cảm biến	Áp điện kiểu cắt (shear), đầu ra điện tích
Độ nhạy điện tích (giá trị tiêu biểu)	7,14 pC/(m/s²), khoảng 70 pC/g
Dải tần đo (±1 dB)	1 Hz đến 9 000 Hz
Tần số cộng hưởng khi gá chuẩn	25 kHz
Gia tốc đo tối đa	4 000 m/s² đỉnh (khoảng 408 g)
Độ nhạy ngang	Không quá 5 %
Độ nhạy theo biến dạng đế	0,01 (m/s²)/µε
Đáp ứng khi nhiệt độ thay đổi đột ngột	0,1 (m/s²)/°C
Nhiệt độ sử dụng	−50 °C đến +260 °C
Điện dung (giá trị tiêu biểu)	3 900 pF
Vỏ	Thép không gỉ
Khối lượng	26 g
Kích thước	Lục giác 15,9 mm, cao 22,5 mm; rộng 21,5 mm tính cả đầu nối
Đầu nối	10-32 UNF, nằm ở bên hông đế
Cách gá chuẩn	Vít M6 vào lỗ ren M6 sâu 5 mm ở đáy, siết 3,5 N·m
Cáp theo bộ (VP-51B)	Cáp nhiễu thấp chịu nhiệt, vỏ PTFE màu đỏ, Ø2,1 mm, đầu 10-32 UNF hai đầu, chịu 260 °C, dài 2 m
Phụ kiện theo bộ	Vít M6 (VP-53A), đế gá lục giác (VP-53D), vít chuyển ren M6 sang 10-32 UNF (VP-55L)
Thiết bị nối vào	Bộ khuếch đại điện tích

Độ nhạy và điện dung trong bảng là giá trị tiêu biểu của dòng sản phẩm. Giá trị thật của từng cảm biến ghi trên phiếu hiệu chuẩn đi kèm (mục 4). Dải tần và tần số cộng hưởng là giá trị khi gá bằng vít M6 lên mặt phẳng.

Bên trái: hình nhìn ngang RION PV-65 với kích thước đường kính 15,9 mm, cao 22,5 mm, rộng 21,5 mm cả đầu nối, lỗ ren M6 sâu 5 mm ở đáy, đầu nối 10-32 UNF bên hông, trục đo vuông góc mặt đế. Bên phải: sơ đồ nguyên lý gia tốc kế kiểu cắt với trụ giữa gắn đế, hai lớp gốm áp điện và hai khối thử — Kích thước PV-65 theo catalog của hãng và sơ đồ nguyên lý chung của gia tốc kế kiểu cắt (hình minh họa, không phải bản vẽ bên trong PV-65).

3. Nguyên lý kiểu cắt và vì sao chọn kiểu này

Trong gia tốc kế kiểu cắt, gốm áp điện được kẹp giữa một trụ gắn với đế và khối thử. Khi đế rung theo trục đo, khối thử có quán tính nên trễ lại so với trụ. Gốm bị kéo trượt (chịu ứng suất cắt) và sinh điện tích:

Q = S × a, trong đó Q là điện tích (pC), S là độ nhạy điện tích (pC/(m/s²)), a là gia tốc (m/s²).

Gốm áp điện chỉ sinh điện tích khi lực thay đổi, điện tích rò dần qua điện trở cách điện và ngõ vào của bộ khuếch đại. Vì vậy PV-65 đo rung và va đập, không đo được gia tốc tĩnh như góc nghiêng. Muốn đo góc nghiêng thì dùng cảm biến MEMS, xem bài cấu tạo cảm biến gia tốc MEMS và áp điện.

Cùng nhóm chịu nhiệt, RION có cả loại kiểu nén (gốm bị ép theo phương trục đo). So hai loại trong cùng catalog:

Kiểu cắt và kiểu nén trong nhóm chịu nhiệt của dòng PV (catalog RION)
Thông số	PV-65 (kiểu cắt)	PV-44A (kiểu nén)
Độ nhạy điện tích tiêu biểu	7,14 pC/(m/s²)	7,65 pC/(m/s²)
Dải tần (±1 dB)	1 Hz đến 9 kHz	1 Hz đến 10 kHz
Độ nhạy theo biến dạng đế	0,01 (m/s²)/µε	0,04 (m/s²)/µε
Đáp ứng khi nhiệt độ thay đổi đột ngột	0,1 (m/s²)/°C	1 (m/s²)/°C
Nhiệt độ sử dụng	−50 °C đến +260 °C	−50 °C đến +260 °C
Khối lượng	26 g	29 g

Hai loại có độ nhạy và dải tần gần nhau. Khác biệt nằm ở hai dòng giữa: kiểu cắt ít bị ảnh hưởng khi mặt gá cong vênh và khi nhiệt độ thay đổi nhanh. Ở chỗ máy nóng lên, nguội đi liên tục, số đo của PV-65 vì thế ít bị trôi hơn.

4. Đọc phiếu hiệu chuẩn đi kèm

Mỗi cảm biến có một phiếu hiệu chuẩn của hãng (tiêu đề tiếng Nhật 圧電式加速度ピックアップ校正表, nghĩa là "phiếu hiệu chuẩn đầu đo gia tốc áp điện"). Phiếu ghi số serial và các giá trị đo riêng cho cảm biến đó.

Hai phiếu hiệu chuẩn của hãng RION cho cảm biến PV-65: số serial 8671 độ nhạy 7,19 pC/(m/s²), số serial 8683 độ nhạy 7,30 pC/(m/s²), độ nhạy ngang 2 %, điện dung 3849 pF và 3952 pF, nhiệt độ đo 23 °C, ngày đo 2019.3 — Phiếu hiệu chuẩn của hai cảm biến PV-65, số serial 8671 và 8683 (ảnh thực tế).

Các dòng trên phiếu hiệu chuẩn và giá trị của hai cảm biến
Dòng trên phiếu	Ý nghĩa	Số 8671	Số 8683
型式 Model	Kiểu cảm biến	PV-65	PV-65
製造番号 Serial No.	Số serial, khắc trên cảm biến	8671	8683
電荷感度 (80Hz) Charge Sensitivity	Độ nhạy điện tích đo ở 80 Hz	7,19 pC/(m/s²), 70,5 pC/G	7,30 pC/(m/s²), 71,5 pC/G
横感度比 (30Hz) Transverse Sensitivity	Độ nhạy theo phương ngang so với trục đo, đo ở 30 Hz	2 %	2 %
静電容量 Capacitance	Điện dung của cảm biến	3 849 pF	3 952 pF
測定温度 Temperature	Nhiệt độ lúc đo	23 °C	23 °C
測定年月 Date	Năm, tháng đo	3/2019	3/2019
検査責任者 Inspected by	Dấu của người kiểm tra	có dấu	có dấu

Cách dùng các con số trên phiếu

Độ nhạy là con số quan trọng nhất. Bộ khuếch đại điện tích hay phần mềm đo cần đúng số này để đổi tín hiệu thành m/s². Đơn vị pC/G là pC trên một lần gia tốc trọng trường: pC/G = pC/(m/s²) × 9,80665. Ví dụ 7,19 × 9,80665 = 70,51. Hai số trên phiếu được làm tròn riêng nên quy đổi lại có thể lệch ở chữ số cuối (7,30 × 9,80665 = 71,59, phiếu ghi 71,5).
So với giá trị tiêu biểu 7,14 pC/(m/s²), cảm biến 8671 cao hơn 0,7 %, cảm biến 8683 cao hơn 2,2 %. Hai cảm biến chênh nhau 1,5 %. Dùng nhầm phiếu của cảm biến kia thì số đo lệch khoảng 1,5 %. Khi dùng cả hai cái, nên dán nhãn số serial lên cáp hoặc đầu thiết bị.
Độ nhạy ngang 2 %, thấp hơn giới hạn 5 % của catalog. Rung theo phương vuông góc trục đo chỉ góp vào số đo khoảng 2 % biên độ của nó.
Điện dung 3 849 pF và 3 952 pF, lệch khoảng 1,3 % so với giá trị tiêu biểu 3 900 pF. Đo lại điện dung bằng máy đo LCR và so với phiếu là cách kiểm tra nhanh tình trạng cảm biến: gốm nứt, dây bên trong hay đầu nối hỏng thường làm điện dung thay đổi rõ.

Phiếu từ năm 2019 còn dùng được không

Phiếu là kết quả hiệu chuẩn của hãng tại thời điểm tháng 3/2019. Độ nhạy của gia tốc kế áp điện thường ổn định, nhưng phiếu không chứng minh được giá trị hiện tại sau nhiều năm. Có hai trường hợp:

Đo để theo dõi xu hướng rung, so sánh trước và sau sửa chữa, thí nghiệm học tập: dùng độ nhạy trên phiếu, kiểm tra nhanh bằng bộ hiệu chuẩn rung cầm tay trước đợt đo. Cách làm ở bài kiểm tra máy đo rung bằng bộ hiệu chuẩn 159,2 Hz.
Phép đo cần kết quả có liên kết chuẩn (nghiệm thu, hồ sơ chất lượng): gửi cảm biến hiệu chuẩn lại ở phòng hiệu chuẩn được công nhận. Phương pháp hiệu chuẩn gia tốc kế ở bài chuẩn rung và hiệu chuẩn gia tốc kế theo ISO 16063; chọn phòng hiệu chuẩn ở bài ISO/IEC 17025 và công nhận VILAS.

Khoảng thời gian giữa hai lần hiệu chuẩn do người dùng quyết định theo mức độ sử dụng, xem bài chu kỳ hiệu chuẩn và kiểm tra giữa kỳ. Cách đọc giấy chứng nhận hiệu chuẩn đầy đủ (sai số, độ không đảm bảo) ở bài cách đọc giấy chứng nhận hiệu chuẩn.

5. Nối PV-65 vào thiết bị đo

Chuỗi đo: cảm biến RION PV-65 nối cáp nhiễu thấp chịu nhiệt đầu 10-32 UNF vào bộ khuếch đại điện tích rồi tới máy đo, bộ ghi; ví dụ 71,9 pC cho 17,7 mV với cáp 220 pF, 14,8 mV với cáp 1000 pF khi nối thẳng ngõ điện áp, và 71,9 mV qua bộ khuếch đại điện tích có tụ 1000 pF — Chuỗi đo của cảm biến đầu ra điện tích và ví dụ tính điện áp (hình minh họa, số liệu minh họa).

Chuỗi đo của PV-65 gồm ba phần:

Cáp nhiễu thấp đầu 10-32 UNF. Cáp theo bộ chịu được 260 °C nên đi được qua vùng nóng gần cảm biến.
Bộ khuếch đại điện tích đổi điện tích thành điện áp. Catalog RION nêu bộ khuếch đại điện tích 2 kênh UV-16 và máy đo rung UV-15 nhận thẳng cảm biến loại này. Cách khác là đặt bộ chuyển đổi điện tích (VP-40, VP-42) gần cảm biến, ở chỗ đủ mát, rồi nối vào ngõ cấp dòng IEPE/CCLD của máy phân tích hoặc bộ ghi dữ liệu. Bộ khuếch đại điện tích của hãng khác cũng dùng được nếu ngõ vào là loại điện tích.
Máy đo, bộ ghi hoặc máy phân tích rung nhận điện áp đầu ra.

Không nối thẳng PV-65 vào ngõ IEPE/CCLD: ngõ này cấp dòng cho mạch khuếch đại nằm trong cảm biến IEPE, mà PV-65 không có mạch đó.

Vì sao phải dùng bộ khuếch đại điện tích

Ví dụ cảm biến số 8671 rung với gia tốc đỉnh 10 m/s²: Q = 7,19 × 10 = 71,9 pC.

Nối thẳng vào ngõ điện áp, điện tích chia cho điện dung của cảm biến cộng với điện dung cáp: V = Q / (Cs + Cc). Với cáp 220 pF, V = 71,9 / (3 849 + 220) = 17,7 mV. Đổi sang cáp dài hơn có điện dung 1 000 pF, V còn 14,8 mV, giảm 16 % dù rung không đổi. Ngoài ra, trở kháng ngõ vào của máy đo làm điện tích rò nhanh, mất tín hiệu tần số thấp.
Qua bộ khuếch đại điện tích, điện tích được đưa lên tụ hồi tiếp Cf: V = Q / Cf. Với Cf = 1 000 pF, V = 71,9 mV và không phụ thuộc điện dung cáp. Nhiều bộ khuếch đại cho nhập độ nhạy của cảm biến để đầu ra tính thẳng theo m/s², ví dụ 1 mV hay 10 mV cho mỗi m/s².

Lưu ý với cáp

Cáp đồng trục bị uốn, rung sẽ sinh điện tích do ma sát giữa các lớp (hiệu ứng tĩnh điện ma sát). Với cảm biến điện tích, lượng này lẫn thẳng vào tín hiệu. Dùng cáp nhiễu thấp và cố định cáp sát cảm biến bằng kẹp hoặc băng dính chịu nhiệt.
Đầu nối 10-32 UNF vặn bằng tay tới chặt, không dùng kìm. Giữ đầu nối sạch, khô: bụi ẩm làm giảm điện trở cách điện và gây trôi tín hiệu.
Đối với vùng nóng, chỉ phần cáp chịu nhiệt nằm trong vùng nóng; bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi đặt ở chỗ có nhiệt độ bình thường.

Đọc bằng ESP32 hay Arduino được không

Không nối PV-65 thẳng vào chân ADC: điện tích vài chục pC sẽ rò hết qua ngõ vào ADC. Cần bộ khuếch đại điện tích có đầu ra điện áp, rồi dời mức và giới hạn biên độ về khoảng 0–3,3 V trước khi vào ADC của ESP32, hoặc dùng bộ đổi tương tự số ngoài như trong bài ESP32 với ADS1115 đo điện áp 16 bit. Với rung tới vài kHz, tốc độ lấy mẫu phải cao hơn ít nhất hai lần tần số cao nhất cần đo.

6. Cách gá cảm biến lên chỗ đo

Ba cách gá RION PV-65: vít M6 vào lỗ ren trên mặt máy siết 3,5 N·m; đế lục giác dán keo lên bề mặt rồi vặn cảm biến vào đế; vít chuyển ren một đầu 10-32 UNF một đầu M6 khi chỗ đo có lỗ 10-32 UNF — Ba cách gá PV-65 bằng phụ kiện theo bộ (hình minh họa).

Vít M6 vào lỗ ren là cách gá chuẩn của hãng. Khoan và taro lỗ M6 vuông góc với mặt đo, mặt đo phẳng và nhẵn. Bôi một lớp mỡ silicon mỏng giữa đế cảm biến và mặt đo để tiếp xúc tốt ở tần số cao. Siết 3,5 N·m. Dải tần 1 Hz đến 9 kHz và cộng hưởng 25 kHz trong catalog tính cho cách gá này.
Đế lục giác dán keo dùng khi không khoan được lỗ trên máy. Dán đế lên bề mặt đã làm sạch bằng lớp keo mỏng, cứng, rồi vặn cảm biến vào lỗ ren M6 của đế. Nhiệt độ dùng bị giới hạn bởi keo, thường thấp hơn nhiều so với 260 °C của cảm biến; chọn keo theo nhiệt độ chỗ đo.
Vít chuyển ren một đầu 10-32 UNF, một đầu M6 dùng khi chỗ đo đã có lỗ ren 10-32 UNF (ren gá của nhiều loại gia tốc kế khác).
Nam châm gá (mua riêng) tiện khi đo dò nhiều điểm nhưng làm hạ tần số cộng hưởng, chỉ hợp với rung tần số thấp. Ảnh hưởng của từng cách gá tới dải tần dùng được ở bài gá lắp gia tốc kế theo ISO 5348.

Một số lưu ý khác:

PV-65 nặng 26 g. Trên chi tiết mỏng, nhẹ, khối lượng cảm biến làm thay đổi chính dao động cần đo; khi đó nên chọn cảm biến nhỏ hơn.
Đặt trục đo (vuông góc mặt đế) đúng hướng cần đo: đứng, ngang hay dọc trục máy.
Không làm rơi cảm biến và không gõ vào cảm biến. Catalog của hãng lưu ý va đập mạnh có thể làm hỏng gốm áp điện bên trong.
Khi có nhiễu 50 Hz do vòng đất giữa máy và thiết bị đo, dùng đế gá cách điện hoặc chỉ nối đất ở một điểm.

7. Ứng dụng phù hợp

Đo rung máy ở nhiệt độ cao: vỏ tuabin, bơm nước nóng, quạt khói, động cơ đốt trong, đường ống hơi.
Theo dõi rung ổ đỡ máy quay. Dải tần đánh giá rung máy theo vận tốc (khoảng 10 Hz đến 1 000 Hz) nằm trong dải đo của PV-65; cách đánh giá ở bài máy đo rung và vùng đánh giá ISO 20816.
Thử nghiệm trong buồng nhiệt, thử rung chi tiết đặt trên bàn rung.
Thí nghiệm và giảng dạy về đo rung, phân tích phổ.

Không phù hợp khi cần đo gia tốc tĩnh hay góc nghiêng, đo rung dưới 1 Hz của nhà cao tầng, cầu (cần cảm biến tần số thấp), đo va đập vượt 4 000 m/s², hoặc gá lên kết cấu quá nhẹ so với 26 g.

8. Xử lý lỗi thường gặp

Hiện tượng	Nguyên nhân thường gặp	Cách xử lý
Tín hiệu có xung, giật khi cáp bị chạm hoặc rung	Cáp sinh điện tích do ma sát, đầu nối lỏng	Cố định cáp sát cảm biến, vặn chặt đầu 10-32 UNF, dùng cáp nhiễu thấp
Số đo lệch đều vài phần trăm so với máy đo khác	Nhập độ nhạy tiêu biểu 7,14 hoặc nhầm phiếu của cảm biến kia	Nhập đúng độ nhạy theo số serial trên phiếu hiệu chuẩn
Biên độ nhỏ, đổi khi thay cáp, mất tần số thấp	Nối thẳng vào ngõ điện áp, không qua bộ khuếch đại điện tích	Dùng bộ khuếch đại điện tích hoặc bộ chuyển đổi điện tích
Nhiễu 50 Hz, mức nền trôi	Vòng đất giữa máy và thiết bị đo; đầu nối ẩm	Đế gá cách điện, nối đất một điểm; lau khô đầu nối
Biên độ cao bất thường ở tần số cao	Gá lỏng, lớp keo dày, dùng nam châm	Gá bằng vít M6 đúng mô-men trên mặt phẳng
Không có tín hiệu	Cáp đứt, đầu nối hỏng, cảm biến hỏng do va đập	Thử cáp khác; đo điện dung cảm biến và so với phiếu hiệu chuẩn

9. PYWORLD đang có 2 cảm biến RION PV-65

Hai nắp hộp nhựa trắng có nhãn RION và tên kiểu PV-65, phía dưới là túi nhỏ đựng hai đế gá lục giác bằng thép không gỉ — Nắp hộp có nhãn PV-65 và hai đế gá lục giác đi kèm (ảnh thực tế).

PYWORLD có 2 cảm biến RION PV-65 đã qua sử dụng, còn tốt. Mỗi bộ gồm:

cảm biến PV-65;
cáp chịu nhiệt màu đỏ, đầu 10-32 UNF ở hai đầu;
hộp nhựa của hãng có lót xốp, vít gá cắm trong lót xốp;
phiếu hiệu chuẩn của hãng đúng số serial của cảm biến.

Kèm theo 2 đế gá lục giác bằng thép không gỉ có lỗ ren M6, loại dán lên bề mặt ở mục 6.

Hai cảm biến PV-65 PYWORLD đang có
Số serial	Độ nhạy ở 80 Hz	Độ nhạy ngang	Điện dung	Hãng hiệu chuẩn
8671	7,19 pC/(m/s²)	2 %	3 849 pF	3/2019
8683	7,30 pC/(m/s²)	2 %	3 952 pF	3/2019

Bán lẻ từng cái hoặc cả 2 cái. Giá: liên hệ. Gọi hoặc nhắn Zalo 0915703319 để hỏi giá và tình trạng từng cái. Khách có thể kiểm tra hàng trước khi nhận.

Phiếu hiệu chuẩn ghi tháng 3/2019. Nếu phép đo cần giấy chứng nhận hiệu chuẩn còn hiệu lực, nên gửi cảm biến hiệu chuẩn lại ở phòng hiệu chuẩn được công nhận trước khi dùng (mục 4).