振動感測器怎麼選：量測量與感測原理、頻率與量程、安裝與纜線、環境與接線的 4 個階段

振動感測器先決定量測量與感測原理（量軸的位移與間隙，還是量機殼的加速度；用近接探頭還是加速度計）；再看頻率與量程（要量到多高的頻率、靈敏度與振幅上限）；接著看安裝與纜線（怎麼固定、纜線的種類與長度、探頭系統的配套）；之後處理環境與接線（溫度、密封、接地、供電與危險場所）。 本文以旋轉機械與設備上量振動的感測器為主，包括近接探頭與加速度計；振動馬達、振動分析儀與地震監測不在本文範圍。分成 4 個階段：

• 階段①｜量測量與感測原理： 位移、加速度、近接探頭、壓電式、壓阻式與電容式。
• 階段②｜頻率與量程： 頻率範圍、靈敏度、振幅上限、探頭的線性範圍。
• 階段③｜安裝與纜線： 固定方式、纜線、延長電纜、探頭系統。
• 階段④｜環境與接線： 溫度、密封、接地、供電、危險場所。

本文從「已經知道要量機器的振動」開始講。下面每個階段寫：怎麼做、公開資料怎麼說、嘉鴻能幫的；各家資料與依據放在文末的「備註」。此為一般情況，仍需視個案而定。

階段①：量測量與感測原理，先決定量軸的位移，還是量機殼的加速度

怎麼做：

• 先寫下：什麼機器（渦輪、泵、風扇、壓縮機與它們的軸承）、量哪一點、要量的是軸本身的運動，還是機殼的振動。
• 近接探頭：非接觸的位移感測器，量探頭尖端到軸的距離，用來看軸的振動與間隙。
• 加速度計：裝在機殼或軸承座上，量振動的加速度；多數振動監測用加速度計。
• 速度感測器：來源寫用在低到中頻的量測。
• 加速度計的原理：壓電式（含內建放大的 IEPE）、壓阻式、電容式；要量靜止的加速度，要選能量直流的型式。

公開資料怎麼說： 網路百科的條目寫到：工業機械的振動用加速度計監測，旋轉設備如渦輪、泵、風扇、壓縮機與它們的軸承都在其中；壓電式在高頻量測上表現突出，壓阻式對衝擊（很高的加速度）的耐受較好，電容式用矽微加工的感測元件。網路百科的另一個條目寫到：渦電流感測器用來量旋轉機械的軸位移。一份軟體公司的社群文章（沒有標日期）寫到：加速度計的三種主要技術是壓電式（含 IEPE）、壓阻式與可變電容式；壓阻式是直流耦合，能量靜態加速度，例如重力的一倍；IEPE 量不了靜態加速度。一家儀器廠商的選型指南（沒有標日期，頁面為經銷商轉載）寫到：多數振動監測優先採用加速度計；速度感測器用在低到中頻；位移感測器用來量軸的運動與內部間隙，近接式的渦電流探頭用來感測軸的振動。一家測量儀器公司的技術頁（沒有標日期）寫到：渦電流探頭是非接觸的位移感測器，量探頭尖端到軸的距離（備註表 1）。

嘉鴻能幫的：

• 振動位移探針：商品頁寫這是渦電流（非接觸）的探針，量轉軸相對於軸承座的徑向振動與軸向位移，輸出與間距成正比的 −1 到 −17 V 直流電壓，要搭配前置器（信號調理器）使用。商品頁的探頭直徑有 8 mm 與 11 mm 兩種，螺牙有 M10×1、3/8-24 UNF 與 1/2-20 UNF，有裝甲與無裝甲，殼長 40 到 210 mm，線纜 0.5 m 與 1.0 m（說明表列 7 個型號，選項列 11 個型號）。8 mm 探頭的線性範圍寫 2 mm（間距 0.25 到 2.3 mm），11 mm 探頭寫 4 mm；建議間距 1.27 mm 時輸出約 −9 V。靈敏度與頻率響應，這一頁沒有寫，請洽詢。
• 振動加速度計：商品頁寫這是壓電陶瓷加速度計：靈敏度 100 mV/g（±5%）、量測範圍 80 g（峰值）、頻率響應 10 Hz 到 10 kHz（±3 dB）、振幅線性度 ±1%；輸出是 IEPE（2 線制恆流驅動），頂部出線、2 針 MIL 接頭；安裝是 1/4-28 UNF 螺絲底座，重量約 362 g。

階段②：頻率與量程，靈敏度乘上量程，不能超過讀取的範圍

怎麼做：

• 頻率範圍：看平坦的可用頻寬，高頻端要低於感測器共振的頻率。
• 靈敏度：訊號小選高靈敏度，大衝擊選低靈敏度。
• 量程：靈敏度乘上量測範圍，就是輸出電壓上限；超過讀取系統的範圍，訊號會被截掉。
• 振幅上限：看動態規格裡的線性範圍；環境衝擊的極限只是耐受的數字，不是量測範圍。
• 近接探頭：看線性範圍與標準靈敏度；安裝時把起始間隙設在範圍的中段附近。

公開資料怎麼說： 一家儀器廠商的選型指南（沒有標日期）寫到：一般工業機械的振動多數在 1000 Hz 以下；工業加速度計的靈敏度（單位 mV/g）通常在 10 到 100 之間；機器超過 10 g rms 時，低靈敏度（10 mV/g）的比較好。一份軟體公司的社群文章（沒有標日期）寫到：用平坦的可用頻寬來選，頻率範圍的高端要夠低於共振峰；靈敏度乘上量測範圍等於輸出電壓上限，超過時訊號會被資料擷取系統的固定範圍截掉。一篇 2009 年的選型文章寫到：訊號小選高靈敏度，高 g 的衝擊選低靈敏度；用動態規格的線性範圍，環境衝擊極限只是存活的數字。一份 2022 年的渦電流探頭系統資料表（廠商，8 mm 量程）的例子是：線性範圍 0.5 到 8.5 mm、標準靈敏度每 mm 1.97 V、頻率響應直流到 5 kHz。一家測量儀器公司的技術頁（沒有標日期）寫到：多數探頭的範圍是 10 到 90 mil（原文單位），安裝時希望起始間隙盡量接近 50 mil（備註表 2）。

嘉鴻能幫的：

• 近接探頭（反裝式、公制螺紋）：商品頁寫這是 8 mm 的渦電流近接探頭、反裝式（從機殼內側向外穿過隔壁安裝，探頭尖端朝軸心）；線性範圍約 2 mm（80 mil），以 −10 V 的間隙為中心；靈敏度 7.87 V/mm（200 mV/mil，標準 4140 鋼靶）；頻率響應直流到 10 kHz（−3 dB）；頁內另寫 5 mm 直徑可選。商品頁並寫預設的校準靶材是 4140 鋼，軸不是鋼材時要訂製校準（會影響靈敏度與線性度）；探頭加延長纜線的總長不要超過系統的距離上限（通常是 5 m 的系統）。選項只有一個型號（纜線 1.0 m）。
• 近接探頭（反裝式、英制螺紋）：商品頁寫這一頁也是 8 mm 的渦電流近接探頭、反裝式，與上一頁的差別在螺紋：這一頁是 3/8-24 UNF，上一頁是 M10×1；線性範圍、靈敏度與頻率響應的數字，兩頁寫得一樣。選項有 3 個型號（纜線 0.5 m 與 1.0 m，認證的尾碼不同），另可選配防液纜線（防止油沿著纜線洩漏）。型號代碼各段的意思，頁內有說明表；訂購時請提供現有探頭的完整型號。

階段③：安裝與纜線，固定要牢、纜線要對、系統要配套

怎麼做：

• 固定：附著越牢，能量到的頻率越高；螺柱鎖固的高頻響應較佳；膠黏要用得少，用太多會壓低振動的響應。
• 重量：加速度計的重量不要超過被測物重量的百分之十。
• 纜線：纜線通常是量測系統薄弱的一環；電荷式要用低雜訊纜線，IEPE 可用一般纜線；纜線越長，高頻衰減越明顯。
• 近接探頭系統：探頭、延伸電纜與前置器要配套；系統的總纜線長度要照廠商資料。
• 檢查：用前置器輸出的直流間隙電壓，確認探頭裝得對、纜線長度沒有配錯。

公開資料怎麼說： 一份軟體公司的社群文章（沒有標日期）寫到：加速度計與被測物的固定越牢，能量到的頻率越高；可用蠟、快乾膠、磁座或螺柱，矽脂可以改善高頻；纜線通常是量測系統薄弱的一環，比加速度計更容易壞；纜線加長會增加電阻與電容，長線造成高頻衰減；電荷式要低雜訊纜線。一篇 2017 年的廠商稿件（刊在儀器雜誌）寫到：螺柱鎖固的高頻響應極佳；膠用越少越好，太多會壓低振動響應；電荷式加速度計要用低雜訊纜線，IEPE 幾乎任何纜線都可以。2009 年的選型文章寫到：加速度計的重量不要超過被測物的 10%。一份 2022 年的探頭系統資料表（廠商）的例子是：系統由校正過的探頭、可能有的延伸電纜與通用前置器組成；系統總纜線長度可以是 5、7 或 9 公尺。一家測量儀器公司的技術頁（沒有標日期）寫到：前置器輸出直流的間隙電壓，多數監測系統面板有按鈕可檢查；纜線長度不符，實際輸出會與預期不同（備註表 3）。

嘉鴻能幫的：

• 延伸電纜：商品頁寫這是互連電纜，固定長度 20 英尺（約 6.1 m），三芯屏蔽、22 AWG，外護套是不鏽鋼鎧裝（寫的是抗機械碰撞、油污與化學腐蝕）；一端是 3 孔插頭（接前置器），另一端是端子接線片。頁面提醒型號末兩碼是長度碼，選長度要看感測器到前置器的實際距離，再加 10 到 15% 的餘量，避免電纜受張力。商品頁對搭配對象有兩種寫法（標題寫渦電流探頭系統，規格表寫加速度計或地震／振動感測器系統），不一致，請洽詢確認接得上哪一種。
• 近接探頭系統（探頭、延長纜線、前置器的組合頁）：商品頁寫這是渦電流量測系統三個元件的組合頁：近接探頭、延長纜線、前置器，選項共 10 個（探頭 2、延長纜線 5、前置器 3）。頁面強調三個元件要用同一個系統長度（5 m 或 9 m）：更換任何一件而改變總長時，前置器也要換成對應系統長度的，否則輸出靈敏度（V/mm）會偏移、讀值會錯；這與上面資料寫的「纜線長度不符，實際輸出會與預期不同」是同一件事。說明表列的延長纜線長度 4.0 到 8.5 m，前置器的頻率響應直流到 10 kHz。各選項的搭配，請洽詢確認。
• 小型機械用近接探頭系統：商品頁寫這是另一個系列的渦電流探頭系統，針對軸徑小於 51 mm 的小型機械設計：系統總長 6.0 m、3/8-24 UNF 螺紋鎧裝、微型同軸接頭；線性範圍 0.635 到 6.35 mm，頻率響應直流到 10 kHz，輸出靈敏度 7.87 V/mm；安裝是 DIN 軌或面板。選項只有一個型號。

階段④：環境與接線，溫度、密封、接地與供電

怎麼做：

• 溫度：壓電式、IEPE 與電容式（微機電）的溫度範圍各不相同，探頭與前置器的也不同，要對照現場。
• 密封：看感測器有沒有密封，防止高濕度與水氣進入；熱風或油濺造成的溫度瞬變，可能讓殼體膨脹而輸出錯誤。
• 接地：加速度計的殼體要與地電氣隔離，避免接地迴路造成的電源頻率雜訊。
• 供電：IEPE 與內建放大的感測器，要有恆定電流的直流電源。
• 危險場所：有可燃氣體或粉塵時，來源提到用本質安全的型式；實際要求請依現場條件與廠商資料。
• 校正：來源建議定期校正，並檢查橫向軸。

公開資料怎麼說： 一篇 2017 年的廠商稿件寫到：壓電式可用到 260 °C，IEPE 標準為 125 °C、高溫版 185 °C，微機電式的溫度範圍受限；建議每年校正，並要求校正時檢查橫向軸。2009 年的選型文章寫到：IEPE 用在已知振動範圍且溫度到約 125 °C，電荷式用在超過 175 °C 或加速度上限不明時。一份軟體公司的社群文章（沒有標日期）寫到：IEPE 以 4 mA 的恆定電流供電；加速度計殼體要與地電氣隔離，避免接地迴路，接地迴路會加上 50 或 60 Hz 的尖峰。一家儀器廠商的選型指南（沒有標日期）寫到：內建放大的感測器多數需要恆定電流的直流電源；溫度瞬變可使金屬殼體膨脹而輸出錯誤；該廠的感測器都已密封，防止高濕度與水氣進入；本質安全的感測器，頁面的說法是不會引燃，有可燃氣體或可燃粉塵可能出現的地方要用。2022 年的探頭系統資料表（廠商）的例子是：前置器的工作溫度負 30 到正 90 °C，探頭負 30 到正 180 °C（備註表 4）。

嘉鴻能幫的：

• 振動加速度計：商品頁寫這是本質安全型，外殼不鏽鋼，說明列有危險場所的分類標示（北美與歐洲各一種），並寫要搭配本質安全柵使用、安全柵裝在安全區域端；另寫高 EMI／RFI 遮蔽設計，並要避免用磁鐵吸附安裝（會降低高頻響應，與上面資料寫的固定方式一致）。這是商品頁的說法；有可燃氣體或可燃粉塵的場所能不能用、怎麼配，請依現場的危險場所分類與廠商的書面資料，由懂防爆的人確認。商品頁沒有寫操作溫度與防護等級，請洽詢。
• 振動位移探針：商品頁寫操作溫度 −52 到 +177 °C（線纜可到 +260 °C）、探頭是 PPS 材質、殼體不鏽鋼、O 形環差壓密封；戶外或高衝擊振動的環境，頁面建議選有裝甲的型號。
• 近接探頭（反裝式、公制螺紋）：商品頁寫探頭尖端 −40 到 +177 °C，高溫版的纜線段可到 +260 °C；防爆認證依型號的尾碼而定。英制螺紋那一頁（反裝式）寫的溫度數字相同，尾碼的說明也在該頁。
• 小型機械用近接探頭系統：商品頁寫工作溫度 0 到 +45 °C（另有可擴展到 +177 °C 的高溫版本）。
• 接地與供電的條件，商品頁大多沒有寫（只有加速度計那一頁寫了 IEPE 的恆流驅動）；請洽詢，並附上機器的型式、量測點、溫度、有無危險場所與控制器的輸入。

延伸閱讀：〈加速度計和渦電流位移探頭差在哪〉

常見問題

Q1：振動感測器要選加速度計還是近接探頭？

看要量軸本身的運動，還是機殼的振動。近接探頭是非接觸的位移感測器，量探頭尖端到軸的距離，用來看軸的振動與間隙；加速度計裝在機殼或軸承座上，量振動的加速度，多數振動監測用加速度計；速度感測器用在低到中頻的量測。

Q2：加速度計的靈敏度 mV/g 怎麼選？

一家儀器廠商的選型指南寫，一般工業機械的振動多數在 1000 Hz 以下，工業加速度計的靈敏度通常在 10 到 100 mV/g；機器超過 10 g rms 時，低靈敏度（10 mV/g）的比較好。靈敏度乘上量測範圍就是輸出電壓上限，超過讀取系統的範圍，訊號會被截掉。

Q3：加速度計用磁座、膠黏還是螺柱固定？

固定越牢，能量到的頻率越高；螺柱鎖固的高頻響應較佳，膠黏要用得少，用太多會壓低響應。加速度計的重量也不要超過被測物重量的百分之十（見本頁階段③）。

Q4：IEPE 加速度計是什麼？使用要注意什麼？

IEPE 是內建放大的壓電式加速度計，要有恆定電流的直流電源，可用一般纜線；電荷式則要用低雜訊纜線。一篇 2017 年的廠商稿件寫，壓電式可用到 260 °C，IEPE 標準為 125 °C、高溫版 185 °C；殼體要與地電氣隔離，避免接地迴路造成的電源頻率雜訊。

Q5：振動感測器多久校正一次？

前述 2017 年的廠商稿件建議每年校正，並要求校正時檢查橫向軸。近接探頭系統可用前置器輸出的直流間隙電壓，確認探頭裝得對、纜線長度沒有配錯。

備註：來源與例外

以下給需要核對的人看，不看也不影響上面的做法。您的設備規格、感測器製造商的書面資料與使用條件，和本文不同時，以它們為準。

各階段的出處

表 1｜量測量與感測原理

來源：1、2、3、6、7

表 2｜頻率與量程

來源：3、4、6、7、8

表 3｜安裝與纜線

來源：3、4、5、7、8

表 4｜環境與接線

來源：3、4、5、6、8

此為一般情況，仍需視個案而定。

例外與限制

• 看到什麼、沒看到什麼：本文看到的是兩個網路百科條目（多人編輯）、一家軟體公司的社群文章（沒有標日期、沒有署名）、一篇 2009 年的選型文章（由產業媒體轉載）、一篇 2017 年的儀器廠商稿件（推廣自家產品）、一家實驗室設備經銷商轉載的選型指南（內容是一家感測器廠商的資料，沒有標日期）、一家測量儀器公司的技術頁（沒有標日期）、一份 2022 年的探頭系統廠商資料表（單一型號）。沒有讀到振動量測標準的全文（來源裡只提到標準的名稱，本文沒有寫「符合哪個標準」）；來源沒有速度感測器的選型細節，正文只寫它用在低到中頻；來源沒有說明目標材質對讀值的影響，正文沒有寫目標材質；沒有讀到任何一款嘉鴻商品的規格書。
• 數字是例子：1000 Hz；10 到 100 mV/g；10 g rms；0.5 到 8.5 mm、每 mm 1.97 V、直流到 5 kHz；10 到 90 mil、50 mil；百分之十的重量；5、7、9 公尺；260、125、185、175 °C；4 mA；負 30 到正 90 °C、負 30 到正 180 °C，都是各來源的例子，不是選型門檻；來源 5 是廠商的稿件，來源 8 是單一型號的資料表；10 到 90 mil 的原文單位是 mil（千分之一英寸），正文沒有換算。
• 來源之間說法不完全一樣：IEPE 的溫度，來源 4 寫到約 125 °C，來源 5 寫標準 125 °C、高溫版 185 °C，兩者沒有衝突，正文並列；來源 2 只寫渦電流感測器用來量軸位移，沒有寫量程與頻率響應，這些數字取自來源 8 與 7。
• 單一來源：壓阻式能量靜態加速度、IEPE 不能（來源 3）；一般工業機械的振動多在 1000 Hz 以下、靈敏度範圍與 10 g rms 的建議（來源 6）；加速度計重量不超過被測物的百分之十（來源 4）；探頭系統的纜線長度 5、7、9 公尺（來源 8）；間隙電壓檢查與起始間隙（來源 7）；每年校正與檢查橫向軸（來源 5）；本質安全的說法（來源 6）；這只寫來源怎麼說，不當作安全的依據。
• 有立場的資料：來源 3 是軟體公司，來源 5 是儀器廠商推廣自家產品的稿件，來源 6 是經銷商轉載廠商資料，來源 7 是測量儀器公司，來源 8 是廠商的單一型號資料表，來源 1、2 是多人編輯的網路百科，來源 4 是 2009 年的產業媒體文章；沒有一份是標準本身或第三方的測試報告。
• 來源的原文是英文：中文是本文的翻譯。
• 危險場所：本文只轉述來源與商品頁的說法（本質安全型、要搭配安全柵），沒有寫「符合哪個規定」或「這樣就安全」；有可燃氣體或可燃粉塵的場所，實際要求請依現場的危險場所分類與廠商的書面資料，由懂防爆的人確認。
• 本文的整理：正文沒有使用「本文的整理」標記，各項說法都能在上面的來源找到對應。
• 範圍：本文是選型整理；振動馬達、振動分析儀與地震監測不在範圍；也不談各家型號對照、價格與交期。
• 設備與商品：「嘉鴻能幫的」的數字與說法，是 2026 年 10 月 13 日讀自商品頁的文字，沒有看商品圖片，也沒有讀到規格書，不是本文查證的；規格以商品頁為準，商品頁沒有寫的，請洽詢。商品頁的型號、廠牌、標準符合、「互換免校準」、行銷用語與其他商品的介紹，本文沒有引用。商品頁彼此有幾處寫法不一致，本文照實寫、不替它們圓：一、近接探頭的「反裝式」，一頁寫成從機殼內側向外穿過隔壁安裝，另一頁（探頭、延長纜線、前置器的組合頁）寫成從探頭尾端出線；二、探頭、延長纜線與前置器，有幾頁寫三件互換、免校準，組合頁那一頁卻寫要同一個系統長度、否則靈敏度會偏移，兩種說法的關係本文沒有查證；三、延伸電纜那一頁，標題寫渦電流探頭系統、規格表卻寫加速度計或地震／振動感測器系統。這些請洽詢確認。

本文為一般情況的整理，不是標準條文的轉述，也不是對某一家廠商、設備廠或服務商的背書，也不代表您的設備與製程會得到相同的結果。請以您的設備規格、感測器製造商的書面資料，以及您自己的驗證為準；此為一般情況，仍需視個案而定。