Pochopení akcelerometrů v napěťovém režimu

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

$2,364.82 Původní cena byla: $2,364.82.$1,915.80Aktuální cena je: $1,915.80.

Díly

Snímač vibrací

$107.76 Původní cena byla: $107.76.$71.84Aktuální cena je: $71.84.

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

$148.47 Původní cena byla: $148.47.$83.82Aktuální cena je: $83.82.

Zařízení

Balanset-4

$8,145.74

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$55.08

Díly

Reflexní páska

$11.97

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,077.45 Původní cena byla: $2,077.45.$1,676.33Aktuální cena je: $1,676.33.

Definice: Co je to akcelerometr v napěťovém režimu?

Napěťový akcelerometr je piezoelektrický akcelerometr s vestavěnou elektronikou pro úpravu signálu, která převádí vysokoimpedanční náboj z piezoelektrického prvku na nízkoimpedanční napěťový výstup. Tento termín je v podstatě synonymem pro Akcelerometr IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) a ICP® (Integrated Circuit Piezoelectric, ochranná známka společnosti PCB Piezotronics). Označení “napěťový režim” zdůrazňuje, že výstupem je napětí (obvykle mV na g) spíše než náboj (pC na g), což jej odlišuje od akcelerometrů s nábojovým režimem.

Napěťové akcelerometry se staly drtivým standardem v průmyslu. vibrace monitorování, které představuje více než 95% aplikací díky své jednoduchosti (není potřeba externí zesilovač), snadnému použití (jednoduché dvouvodičové připojení) a cenové efektivitě. Pochopení toho, že napěťový režim, IEPE a ICP označují v podstatě stejnou technologii, pomáhá orientovat se ve specifikacích produktů a literatuře.

Klíčové charakteristiky

Integrovaná elektronika

• Mikroelektronický zesilovač zabudovaný v pouzdře senzoru
• Převádí vysokoimpedanční náboj na nízkoimpedanční napětí
• Obvykle používá zesilovač FET nebo IC
• Napájeno konstantním proudem z měřicího přístroje

Výstupní formát

• Citlivost: Typicky 10–1000 mV/g
• Společný: Průmyslový standard 100 mV/g
• Typ signálu: Střídavé napětí úměrné zrychlení
• Impedance: Nízká (výstupní impedance < 100 ohmů)

Požadavky na napájení

• Konstantní proud: Typicky 2–20 mA (běžně 4 mA)
• Napájecí napětí: 18–30 V stejnosměrného proudu
• Předpětí: 8–12 V DC na výstupu
• Dvouvodičové: Napájení a signál na stejném kabelu

Výhody

Jednoduchost systému

• Žádné externí zesilovač náboje požadovaný
• Přímé připojení k přístroji
• Nižší celkové náklady na systém
• Snížená složitost a počet bodů selhání

Možnost kabeláže

• Nízkoimpedanční pohony s dlouhými kabely (až 300 m)
• Standardní levný koaxiální kabel
• Dobrá odolnost proti hluku
• Flexibilní instalace

Snadné použití

• Jednoduché připojení a přehrávání
• Minimální nastavení
• Standardizované rozhraní
• Široce kompatibilní s nástroji

Porovnání s režimem nabíjení

Výhody napěťového režimu (IEPE).

• Jednodušší systém (bez externího zesilovače)
• Nižší náklady
• Možnost použití dlouhého kabelu
• Lepší odolnost proti rušení
• Snadnější použití

Výhody režimu nabíjení

• Vyšší teplotní odolnost (do 650 °C oproti 175 °C)
• Radiační odolnost (jaderné aplikace)
• Žádná aktivní elektronika, která by mohla selhat
• Pouze specializované aplikace

Výběr

• Napěťový režim: 95%+ pro průmyslové aplikace
• Režim nabíjení: Pouze při teplotě > 175 °C nebo přítomném záření

Společné specifikace

Možnosti citlivosti

• 10 mV/g: Vysoké vibrace, nárazy (rozsah ±500 g)
• 50 mV/g: Univerzální (rozsah ±100 g)
• 100 mV/g: Průmyslový standard (rozsah ±50 g)
• 500–1000 mV/g: Nízké vibrace, přesnost (rozsah ±5-10 g)

Frekvenční odezva

• Nízká frekvence: 0,5–5 Hz (-3 dB, s vazbou na střídavý proud)
• Vysoká frekvence: do rezonance (10–70 kHz v závislosti na velikosti)
• Použitelné do 1/3 rezonanční frekvence

Teplotní třída

• Norma: -50 až +120 °C
• Rozšířené: -50 až +150 °C
• Vysoká teplota: -50 až +175 °C
• Nad 175 °C: vyžadován režim nabíjení

Varianty a technologie

Varianty designu

• Kompresní režim IEPE (nejběžnější, ekonomický)
• Smykový režim IEPE (prémiový, lepší výkon)
• Diferenciální výstup (lepší potlačení souhlasného režimu)
• Nízká hlučnost (ultra nízká hladina hluku pro přesnost)

Typy balíčků

• Průmyslové (hermeticky uzavřené, robustní)
• Miniaturní (malá velikost pro aplikace s omezeným prostorem)
• Triaxiální (tři ortogonální osy v jednom pouzdře)
• Subminiaturní (< 10 gramů)

Vysvětlení terminologie

Ekvivalentní podmínky

• Napěťový režim: Generický deskriptor
• IEPE: Integrovaná elektronika piezoelektrická (standardní termín)
• ICP®: Integrovaný piezoelektrický obvod (ochranná známka PCB Piezotronics)
• CCLD: Pohon konstantním proudem (pojem Brüel & Kjær)
• Deltatron: Značka Brüel & Kjær
• Vše: V zásadě stejná technologie s vestavěnou elektronikou a napájením konstantním proudem

Nejlepší postupy

Výběr

• Citlivost 100 mV/g pro všeobecné stroje
• Průmyslové pouzdro pro náročné prostředí
• Vhodná teplotní třída pro danou aplikaci
• Hermeticky uzavřené pro znečištěné prostředí

Instalace

• Držák s čepem pro vysokofrekvenční měření
• Lepidlo pro polopermanentní instalace
• Magnetické pro průzkumy tras
• Správné montáž kritické pro výkon

Údržba

• Periodické kalibrace (ročně pro kritické)
• Inspekce kabelů
• Ověření montáže
• Funkční kontroly před kritickými měřeními

Napěťové akcelerometry (IEPE/ICP) jsou nejdůležitějšími senzory moderního průmyslového monitorování vibrací, které kombinují výhody piezoelektrické transdukce s integrovanou elektronikou pro jednoduchost a spolehlivost. Jejich dominance v oboru odráží optimální rovnováhu mezi výkonem, cenou a snadnou použitelností pro drtivou většinu aplikací monitorování stavu a diagnostiky rotačních strojů.

---

← Zpět na hlavní index