電圧モード加速度計の理解
定義: 電圧モード加速度計とは何ですか?
電圧モード加速度計 は 圧電加速度計 圧電素子からの高インピーダンス電荷を低インピーダンス電圧出力に変換する信号処理回路を内蔵しています。この用語は基本的に IEPE加速度計 (Integrated Electronics Piezo-Electric)およびICP®(Integrated Circuit Piezoelectric、PCB Piezotronicsの商標)です。「電圧モード」という名称は、出力が電荷(pC/g)ではなく電圧(通常はmV/g)であることを強調しており、電荷モードの加速度計と区別しています。.
電圧モード加速度計は、産業分野で圧倒的な標準となっている。 振動 モニタリングは、そのシンプルさ(外部アンプ不要)、使いやすさ(シンプルな2線接続)、そしてコスト効率の高さから、95%以上のアプリケーションで使用されています。電圧モード、IEPE、ICPはすべて本質的に同じ技術を指していることを理解することで、製品仕様や資料の理解が容易になります。.
主な特徴
統合エレクトロニクス
- センサーハウジングに内蔵されたマイクロエレクトロニクスアンプ
- 高インピーダンスの電荷を低インピーダンスの電圧に変換する
- 通常はFETまたはICアンプを使用
- 計測機器からの定電流で駆動
出力形式
- 感度: 通常10~1000 mV/g
- 一般: 100 mV/g 業界標準
- 信号の種類: 加速度に比例する交流電圧
- インピーダンス: 低い (出力インピーダンス < 100 オーム)
電源要件
- 定電流: 2~20 mA(標準)(4 mA共通)
- 供給電圧: 18~30VDC
- バイアス電圧: 出力8~12 VDC
- 2線式: 同じケーブルで電源と信号
利点
システムのシンプルさ
- 外部なし チャージアンプ 必須
- 機器への直接接続
- 総システムコストの削減
- 複雑さと障害点の削減
ケーブル容量
- 低インピーダンスで長いケーブル(最大300m)を駆動
- 標準的な安価な同軸ケーブル
- 優れた耐ノイズ性
- 柔軟な設置
使いやすさ
- シンプルなプラグアンドプレイ操作
- 最小限のセットアップで済む
- 標準化されたインターフェース
- 幅広い機器との互換性
チャージモードとの比較
電圧モード (IEPE) の利点
- よりシンプルなシステム(外部アンプ不要)
- 低コスト
- 長いケーブルに対応
- 優れたノイズ耐性
- より使いやすく
充電モードの利点
- より高い耐熱性(175°C に対して 650°C まで)
- 放射線耐性(原子力用途)
- 故障する可能性のある電子機器はありません
- 特殊なアプリケーションのみ
選択
- 電圧モード: 95%+の産業用アプリケーション
- 充電モード: 温度が175℃を超える場合または放射線が存在する場合のみ
共通仕様
感度オプション
- 10 mV/g: 高振動、衝撃(±500g範囲)
- 50 mV/g: 汎用(±100g範囲)
- 100 mV/g: 業界標準(±50g範囲)
- 500~1000 mV/g: 低振動、高精度(±5~10g範囲)
周波数応答
- 低周波: 0.5~5 Hz (-3 dB、AC結合)
- 高周波:共振まで(サイズに応じて10~70 kHz)
- 1/3共振周波数まで使用可能
温度定格
- 標準: -50~+120°C
- 拡張: -50~+150°C
- 高温: -50~+175°C
- 175°C以上: 充電モードが必要
バリアントとテクノロジー
デザインのバリエーション
- 圧縮モード IEPE (最も一般的で経済的)
- せん断モード IEPE (プレミアム、より優れたパフォーマンス)
- 差動出力(同相除去性能が向上)
- 低ノイズ(精度のための超低ノイズフロア)
パッケージの種類
- 産業用(密閉型、頑丈)
- ミニチュア(スペースが限られた用途向けの小型サイズ)
- 三軸(1つのパッケージに3つの直交軸)
- 超小型(10グラム未満)
用語の明確化
同義語
- 電圧モード: 一般的な記述子
- IEPE: 集積エレクトロニクス圧電(標準用語)
- ICP®: 集積回路圧電(PCB Piezotronics商標)
- CCLD: 定電流ラインドライブ (ブリュエル・ケアー用語)
- デルタトロン: ブリュエル&ケアーのブランド名
- 全て: 内蔵電子機器と定電流電源を備えた基本的に同じ技術
ベストプラクティス
選択
- 一般機械向け100 mV/g感度
- 過酷な環境に対応する産業グレードのハウジング
- アプリケーションに適した温度定格
- 汚染された環境向けに密閉されている
インストール
- 高周波測定用スタッドマウント
- 半永久的な設置のための接着剤
- ルート調査用の磁気
- ちゃんとした 取り付け パフォーマンスに重要
メンテナンス
- 周期的 較正 (重要な場合は毎年)
- ケーブル検査
- 取り付け検証
- 重要な測定前の機能チェック
電圧モード加速度計(IEPE/ICP)は、現代の産業用振動監視において主力センサーであり、圧電変換の利点と集積電子機器を組み合わせることで、シンプルさと信頼性を実現しています。この分野におけるIEPE/ICPの優位性は、回転機械の状態監視および診断アプリケーションのほとんどにおいて、性能、コスト、使いやすさの最適なバランスを実現していることを反映しています。.
カテゴリー