O que é um acelerômetro de modo de tensão? Sensor de baixa impedância • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é um acelerômetro de modo de tensão? Sensor de baixa impedância • Balanceador portátil, analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

Entendendo os acelerômetros de modo de tensão

Balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A

Sensor de vibração

Sensor óptico (tacômetro a laser).

Balanceador dinâmico "Balanset-1A" OEM

Definição: O que é um acelerômetro de modo de tensão?

Acelerômetro de modo de tensão é um acelerômetro piezoelétrico com eletrônica de condicionamento de sinal integrada que converte a carga de alta impedância do elemento piezoelétrico em uma saída de tensão de baixa impedância. Este termo é essencialmente sinônimo de Acelerômetro IEPE (Eletrônica Integrada Piezoelétrica) e ICP® (Circuito Integrado Piezoelétrico, uma marca registrada da PCB Piezotronics). A designação "modo de tensão" enfatiza que a saída é de tensão (tipicamente mV por g) em vez de carga (pC por g), diferenciando-a dos acelerômetros de modo de carga.

Os acelerômetros de modo de tensão tornaram-se o padrão predominante na indústria. vibração O monitoramento, que abrange mais de 951.000 aplicações devido à sua simplicidade (não requer amplificador externo), facilidade de uso (conexão simples de dois fios) e custo-benefício. Compreender que os termos "modo de tensão", "IEPE" e "ICP" referem-se essencialmente à mesma tecnologia facilita a compreensão das especificações e da documentação dos produtos.

Características principais

Eletrônica Integrada

  • Amplificador microeletrônico integrado à carcaça do sensor
  • Converte carga de alta impedância em tensão de baixa impedância.
  • Normalmente utiliza amplificadores FET ou CI.
  • Alimentado por corrente constante proveniente de um instrumento de medição.

Formato de saída

  • Sensibilidade: Normalmente 10-1000 mV/g
  • Comum: Padrão da indústria de 100 mV/g
  • Tipo de sinal: Tensão CA proporcional à aceleração
  • Impedância: Baixo (< 100 ohms de impedância de saída)

Requisitos de energia

  • Corrente constante: 2-20 mA típico (4 mA comum)
  • Tensão de alimentação: 18-30 VCC
  • Tensão de polarização: 8-12 VCC na saída
  • Dois fios: Alimentação e sinal no mesmo cabo

Vantagens

Simplicidade do sistema

  • Sem externo amplificador de carga obrigatório
  • Conexão direta ao instrumento
  • Redução do custo total do sistema
  • Complexidade e pontos de falha reduzidos

Capacidade do cabo

  • Acionamentos de baixa impedância para cabos longos (até 300m)
  • Cabo coaxial padrão e barato
  • Boa imunidade a ruídos
  • Instalação flexível

Facilidade de uso

  • Operação simples do tipo "plug-and-play"
  • Configuração mínima necessária
  • Interface padronizada
  • Amplamente compatível com instrumentos.

Comparação com o Modo de Carregamento

Vantagens do modo de tensão (IEPE)

  • Sistema mais simples (sem amplificador externo)
  • Menor custo
  • Capacidade de cabo longo
  • Melhor imunidade a ruídos
  • Mais fácil de usar

Vantagens do Modo de Carregamento

  • Maior capacidade de suportar temperaturas elevadas (até 650°C em vez de 175°C)
  • Resistência à radiação (aplicações nucleares)
  • Sem componentes eletrônicos ativos sujeitos a falhas.
  • Somente para aplicações especializadas

Seleção

  • Modo de tensão: 95%+ de aplicações industriais
  • Modo de carregamento: Somente quando a temperatura for superior a 175 °C ou houver presença de radiação.

Especificações comuns

Opções de sensibilidade

  • 10 mV/g: Alta vibração, choque (faixa de ±500g)
  • 50 mV/g: Uso geral (faixa de ±100g)
  • 100 mV/g: Padrão da indústria (faixa de ±50g)
  • 500-1000 mV/g: Baixa vibração, precisão (faixa de ±5-10g)

Resposta de frequência

  • Baixa frequência: 0,5-5 Hz (-3 dB, acoplado em CA)
  • Alta frequência: até a ressonância (10-70 kHz, dependendo do tamanho)
  • Utilizável até 1/3 da frequência de ressonância.

Classificação de temperatura

  • Padrão: -50 a +120°C
  • Versão estendida: -50 a +150°C
  • Alta temperatura: -50 a +175°C
  • Acima de 175 °C: modo de carregamento necessário

Variantes e Tecnologias

Variações de design

  • IEPE em modo de compressão (mais comum, econômico)
  • Modo de cisalhamento IEPE (premium, melhor desempenho)
  • Saída diferencial (melhor rejeição de modo comum)
  • Baixo ruído (nível de ruído ultrabaixo para maior precisão)

Tipos de embalagem

  • Industrial (hermeticamente fechado, robusto)
  • Miniatura (tamanho pequeno para aplicações com espaço limitado)
  • Triaxial (três eixos ortogonais em um único pacote)
  • Subminiatura (< 10 gramas)

Esclarecimento de terminologia

Termos Equivalentes

  • Modo de tensão: Descritor genérico
  • IEPE: Eletrônica Integrada Piezoelétrica (termo padrão)
  • ICP®: Circuito Integrado Piezoelétrico (marca registrada PCB Piezotronics)
  • CCLD: Unidade de linha de corrente constante (termo Brüel & Kjær)
  • Deltatron: marca Brüel & Kjær
  • Todos: Fundamentalmente a mesma tecnologia com eletrônica integrada e alimentação de corrente constante.

Melhores Práticas

Seleção

  • Sensibilidade de 100 mV/g para máquinas em geral.
  • Caixa de nível industrial para ambientes extremos
  • Classificação de temperatura adequada para a aplicação.
  • Hermeticamente selado para ambientes contaminados

Instalação

  • Suporte de fixação para medições de alta frequência
  • Adesivo para instalações semipermanentes
  • Ímã para levantamentos de rotas
  • Apropriado montagem crítico para o desempenho

Manutenção

  • Periódico calibração (anualmente para casos críticos)
  • Inspeção de cabos
  • Verificação de montagem
  • Verificações de funcionamento antes de medições críticas

Os acelerômetros de modo de tensão (IEPE/ICP) são os sensores mais utilizados no monitoramento moderno de vibrações industriais, combinando as vantagens da transdução piezoelétrica com a eletrônica integrada, o que garante simplicidade e confiabilidade. Sua predominância no setor reflete o equilíbrio ideal entre desempenho, custo e facilidade de uso para a grande maioria das aplicações de monitoramento de condição e diagnóstico de máquinas rotativas.


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