{"id":194,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/piezoelectric-accelerometer\/"},"modified":"2026-07-03T10:12:43","modified_gmt":"2026-07-03T10:12:43","slug":"piezoelectric-accelerometer","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/piezoelectric-accelerometer\/","title":{"rendered":"Was ist ein piezoelektrischer Beschleunigungsmesser? Vibrationssensor"},"content":{"rendered":"<h1>Piezoelektrische Beschleunigungsmesser verstehen<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" title=\"Tragbares Auswuchtger\u00e4t und Schwingungsanalysator Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail 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title=\"Dynamisches Auswuchtger\u00e4t &quot;Balanset-1A&quot; OEM\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Balanset-1A-Lieferumfang mit Schnittstelleneinheit, Sensoren, Tachometer und Zubeh\u00f6r\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-600x400.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-300x200.webp 300w, 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Wenn der Sensor beschleunigt, komprimiert oder schert eine interne seismische Masse ein piezoelektrisches Element, und die entstehende Ladung oder Spannung wird aufbereitet und als Messsignal ausgegeben. Dank eines breiten Frequenzbereichs (ca. 0,5 Hz bis \u00fcber 50 kHz), hoher Empfindlichkeit, Robustheit und eines selbsterzeugenden Messelements, das keine externe Stromversorgung ben\u00f6tigt, ist der piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer der am weitesten verbreitete Schwingungssensor in der Industrie und das Fundament moderner <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration-analysis\/\">Schwingungsanalyse<\/a> und Zustands\u00fcberwachung.<\/p>\n<h2>1. Der Piezoelektrische Effekt<\/h2>\n<h3>Physikalisches Messprinzip<\/h3>\n<ul>\n<li>Bestimmte Kristalle (Quarz, Turmalin) und Keramiken (PZT, Bariumtitanat) sind piezoelektrisch.<\/li>\n<li>Mechanische Spannung erzeugt eine elektrische Ladung auf den Oberfl\u00e4chen des Kristalls&#8217;.<\/li>\n<li>Die Ladung ist proportional zur aufgebrachten Kraft.<\/li>\n<li>Der Effekt ist umkehrbar \u2014 das Anlegen einer Spannung bewirkt eine Verformung des Elements.<\/li>\n<li>Er ist selbsterzeugend, daher wird keine Stromversorgung ben\u00f6tigt, um die Ladung selbst zu erzeugen.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Im Inneren des Beschleunigungsaufnehmers<\/h3>\n<p>Die Kette von der Bewegung zum Signal ist kurz und direkt:<\/p>\n<ol>\n<li>Vibration beschleunigt den Sensorsockel und das Geh\u00e4use.<\/li>\n<li>Die interne seismische Masse erf\u00e4hrt eine Kraft, F = m \u00d7 a.<\/li>\n<li>Diese Kraft beansprucht den piezoelektrischen Kristall.<\/li>\n<li>Der Kristall erzeugt eine Ladung proportional zur Kraft und damit zur Beschleunigung.<\/li>\n<li>Die Ladung wird an Elektroden abgegriffen und in ein messbares Signal umgewandelt.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Da das Ausgangssignal die Beschleunigung abbildet, kann dasselbe Signal elektronisch integriert werden zu <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/velocity\/\">Geschwindigkeit<\/a> f\u00fcr die Fehleranalyse im mittleren Frequenzbereich, oder es wird direkt f\u00fcr Hochfrequenzanwendungen genutzt.<\/p>\n<h2>2. Typen nach internem Aufbau<\/h2>\n<p>Die Art, wie der Kristall durch die seismische Masse belastet wird, bestimmt den Charakter des Sensors.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Drucktyp:<\/strong> die gebr\u00e4uchlichste Bauform, bei der der Kristall zwischen Masse und Sockel auf Druck belastet wird. Robust, mit einem weiten Temperaturbereich, ist sie f\u00fcr raue Umgebungen geeignet &mdash; jedoch empfindlicher gegen\u00fcber Sockeldehnung und thermischen Transienten.<\/li>\n<li><strong>Scherart:<\/strong> der Kristall wird durch die Bewegung der Masse auf Scherung beansprucht. Diese Geometrie bietet eine ausgezeichnete Isolierung gegen Sockeldehnung, eine bessere Niederfrequenz-Charakteristik und eine geringe Empfindlichkeit gegen\u00fcber thermischen Transienten &mdash; weshalb der <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/shear-accelerometer\/\">Scherbeschleunigungsmesser<\/a> die Premium-Wahl f\u00fcr anspruchsvolle Messungen ist.<\/li>\n<li><strong>Biegetyp (Flexural):<\/strong> der Kristall arbeitet auf Biegung und erm\u00f6glicht eine sehr hohe Empfindlichkeit, ist jedoch weniger robust und im industriellen Einsatz weniger verbreitet.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. Typen nach Elektronik<\/h2>\n<p>Die zweite Klassifizierung betrifft die Frage, ob die signalaufbereitende Elektronik im Sensor selbst oder au\u00dferhalb untergebracht ist.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Ladungsmodus:<\/strong> das Ausgangssignal ist eine Rohladung in Picocoulomb und erfordert einen externen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/charge-amplifier\/\">Ladungsverst\u00e4rker<\/a>. Der hochohmige Ausgang ist empfindlich gegen\u00fcber Kabelbewegungen und <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/triboelectric-noise\/\">triboelektrisches Rauschen<\/a>, aber ohne interne Elektronik tolerieren diese Sensoren extreme Temperaturen (bis ca. 650 \u00b0C), was sie f\u00fcr spezialisierte Hochtemperaturanwendungen unverzichtbar macht.<\/li>\n<li><strong>IEPE \/ ICP (Spannungsmodus):<\/strong> Die integrierte Elektronik wandelt die Ladung in eine niederohmige Spannung um. Das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/iepe-accelerometer\/\">IEPE<\/a> Schnittstelle \u2014 auch bezeichnet als <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/voltage-mode-accelerometer\/\">Spannungsmodus-Beschleunigungssensor<\/a> \u2014 ist der Industriestandard, bietet einfache Zweidraht-Verbindung und hervorragende St\u00f6rsicherheit. Es eignet sich f\u00fcr mehr als 95 % der industriellen Anwendungen.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Technische Leistungsdaten<\/h2>\n<h3>Empfindlichkeit<\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/sensitivity\/\">Empfindlichkeit<\/a> ist der Ausgangswert pro Beschleunigungseinheit \u2013 typischerweise 10\u2013100 mV\/g bei IEPE-Sensoren oder 1\u2013100 pC\/g im Ladungsmodus. Eine h\u00f6here Empfindlichkeit erm\u00f6glicht eine feinere Aufl\u00f6sung, verringert jedoch den maximalen Messbereich; der Wert wird daher auf die zu erwartenden Schwingungspegel abgestimmt; die <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/calculators\/vibration-sensor-sensitivity\/\">Rechner zur Ermittlung der Empfindlichkeit von Schwingungssensoren<\/a> hilft dabei, eine Ausgangsspannung in die entsprechende Beschleunigung umzurechnen.<\/p>\n<h3>Frequenzbereich<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Niedrige Frequenz:<\/strong> eine untere Grenzfrequenz von etwa 0,5\u20135 Hz, bestimmt durch die Elektronik.<\/li>\n<li><strong>Hohe Frequenz:<\/strong> eine obere Grenzfrequenz von 5\u201350 kHz, begrenzt durch die montierte <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/resonance\/\">Resonanz<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Messbereich:<\/strong> f\u00fcr eine Amplitudengenauigkeit von wenigen Prozent bis zu etwa einem F\u00fcnftel (20%) der montierten Resonanz <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/frequency\/\">Frequenz<\/a>, gem\u00e4\u00df ISO 5348; ein Drittel der Resonanz ist nur eine grobe Screening-Grenze, wobei die Amplitudenanzeige bereits um etwa 10&ndash;12% zu hoch ist.<\/li>\n<li><strong>Befestigungseinfluss:<\/strong> Die Befestigungsart begrenzt die erreichbare Hochfrequenz-\u00dcbertragung erheblich.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Amplitudenbereich und Dynamikbereich<\/h3>\n<ul>\n<li>Allgemein: \u00b150 g bis \u00b1500 g.<\/li>\n<li>Hohe Empfindlichkeit: \u00b15 g bis \u00b150 g.<\/li>\n<li>Sto\u00dfsensoren: \u00b1500 g bis \u00b110.000 g.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das Signal darf den Messbereich des Sensors&#8217; niemals \u00fcberschreiten, da es sonst abgeschnitten wird und das Sensorelement besch\u00e4digt werden kann; ein gro\u00dfer <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/dynamic-range\/\">Dynamikbereich<\/a> erm\u00f6glicht es einem Sensor, sowohl schwache W\u00e4lzlagert\u00f6ne als auch starke Schwingungen bei der Betriebsdrehzahl in einer einzigen Messung aufzul\u00f6sen.<\/p>\n<h2>5. Auswahlkriterien<\/h2>\n<p>Die Abstimmung des Sensors auf die Messaufgabe ist das Herzst\u00fcck eines guten Messaufbaus.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>\u00dcberwachung allgemeiner Maschinen:<\/strong> ein IEPE-Beschleunigungsaufnehmer mit 100 mV\/g, einem Messbereich von \u00b150 g, einem Frequenzgang von 1 Hz\u201310 kHz, einer Industrietemperaturklasse (\u221240 bis +120 \u00b0C) und hermetischer Kapselung.<\/li>\n<li><strong>Erkennung von W\u00e4lzlagerfehlern:<\/strong> eine h\u00f6here Frequenzantwort (bis 20+ kHz), um <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bearing-fault-frequencies\/\">Lagerfehlerfrequenzen<\/a>, mittlere Empfindlichkeit (10\u201350 mV\/g), gro\u00dfer Dynamikbereich und Gewindestiftbefestigung f\u00fcr die beste Hochfrequenzkopplung \u2014 die richtige Kombination, um beginnende <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bearing-defects\/\">Lagerdefekte<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Hochtemperaturanwendungen:<\/strong> Hochtemperatur-IEPE (bis ca. 175 \u00b0C) oder Ladungsmodus (bis ca. 650 \u00b0C), mit spezieller Befestigung und Verkabelung, wobei gewisse Leistungseinbu\u00dfen f\u00fcr die Temperaturf\u00e4higkeit akzeptiert werden.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>6. Befestigung und Installation<\/h2>\n<p>Die Befestigungsschnittstelle ist Teil des Messsystems: Sie bestimmt die montierte Resonanz und damit die Hochfrequenzgrenze. Von gut bis schlecht:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Bolzenhalterung:<\/strong> die beste Kopplung, flach bis 10+ kHz.<\/li>\n<li><strong>Klebstoff:<\/strong> gut, flach bis etwa 7\u20138 kHz.<\/li>\n<li><strong>Magnetisch:<\/strong> akzeptabel, flach bis etwa 2\u20133 kHz.<\/li>\n<li><strong>Tastsonde \/ Handmessung:<\/strong> schlecht \u2014 auf niedrige Frequenzen und qualitative Messwerte beschr\u00e4nkt.<\/li>\n<\/ul>\n<p>F\u00fcr zuverl\u00e4ssige Hochfrequenzdaten muss die Oberfl\u00e4che sauber und eben sein, der Gewindestift korrekt angezogen sein, jede Klebeschicht d\u00fcnn und gleichm\u00e4\u00dfig sein, der Magnetfu\u00df vollst\u00e4ndig aufliegen und das Kabel gesichert sein, um Zug zu verhindern. Das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/calculators\/accelerometer-mounting-resonance\/\">Befestigungsresonanz-Rechner<\/a> gibt an, wo das nutzbare Band jeder Methode endet; bei fest installierten Sensoren gelten die Grunds\u00e4tze der korrekten <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/mounting\/\">Sensormontage<\/a> sind festgelegt in <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/iso-5348\/\">ISO 5348<\/a>.<\/p>\n<p>Im Feldeinsatz sind diese Sensoren die Eingangsseite jedes portablen Analysators. Ein Zweikanal-Ger\u00e4t wie das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> erfasst dieselbe synchronisierte Amplitude und Phase \u2014 unter Verwendung von zwei analogen MEMS-Beschleunigungssensoren aus dem Kit statt IEPE-Piezosensoren \u2014 wie sie f\u00fcr das ein- und zweiebenige <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bilanzierung\/\">Auswuchten<\/a> sowie f\u00fcr die routinem\u00e4\u00dfige Diagnose in den eigenen Lagern der Maschine bei Betriebsdrehzahl ben\u00f6tigt werden. Zusammen mit der Wirbelstromsonde und dem <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/velocity-transducer\/\">Geschwindigkeitsaufnehmer<\/a>, ist der piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer einer der drei wichtigsten Schwingungssensoren <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/transducer\/\">Wandler<\/a> \u2014 und mit Abstand der vielseitigste, weshalb er weltweit das R\u00fcckgrat der industriellen Schwingungs\u00fcberwachung, Diagnose und Auswuchtung bleibt.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/\">\u2190 Zur\u00fcck zum Hauptindex<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Lernen Sie piezoelektrische Beschleunigungsmesser kennen, Schwingungssensoren, die piezoelektrische Kristalle verwenden, um mechanische Beschleunigung in elektrische Signale zur Schwingungs\u00fcberwachung umzuwandeln.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[109,113],"tags":[],"class_list":["post-194","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-glossary","category-measurement"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/194","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/194\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":102189,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/194\/revisions\/102189"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=194"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=194"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=194"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}