Înțelegerea accelerometrelor în mod de tensiune
Definiție: Ce este un accelerometru în mod de tensiune?
Accelerometru în mod de tensiune este un accelerometru piezoelectric cu electronică de condiționare a semnalului încorporată care convertește sarcina de înaltă impedanță de la elementul piezoelectric într-o tensiune de ieșire de joasă impedanță. Acest termen este în esență sinonim cu Accelerometru IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) și ICP® (Integrated Circuit Piezoelectric, o marcă înregistrată a PCB Piezotronics). Denumirea “mod de tensiune” subliniază faptul că ieșirea este tensiune (de obicei mV per g) și nu sarcină (pC per g), diferențiindu-l de accelerometrele în mod de sarcină.
Accelerometrele în mod de tensiune au devenit standardul covârșitor în domeniul industrial vibrații monitorizare, reprezentând peste 95% de aplicații datorită simplității lor (nu este nevoie de amplificator extern), ușurinței în utilizare (conexiune simplă pe două fire) și rentabilității. Înțelegerea faptului că termenii de mod de tensiune, IEPE și ICP se referă în esență la aceeași tehnologie ajută la navigarea prin specificațiile produsului și literatura de specialitate.
Caracteristici cheie
Electronică integrată
- Amplificator microelectronic încorporat în carcasa senzorului
- Convertește sarcina cu impedanță mare în tensiune cu impedanță mică
- De obicei, se utilizează un amplificator FET sau IC
- Alimentat de curent constant de la instrumentul de măsurare
Format de ieșire
- Sensibilitate: De obicei 10-1000 mV/g
- Comun: Standard industrial de 100 mV/g
- Tipul semnalului: Tensiune alternativă proporțională cu accelerația
- Impedanță: Scăzut (Impedanță de ieșire < 100 ohmi)
Cerințe de alimentare
- Curent constant: 2-20 mA tipic (4 mA comun)
- Tensiune de alimentare: 18-30 V CC
- Tensiune de polarizare: 8-12 V CC la ieșire
- Două fire: Alimentare și semnal pe același cablu
Avantaje
Simplitatea sistemului
- Fără extern amplificator de sarcină necesar
- Conexiune directă la instrument
- Cost total mai mic al sistemului
- Complexitate redusă și puncte de defecțiune reduse
Capacitatea cablului
- Impedanță redusă acționează cabluri lungi (până la 300 m)
- Cablu coaxial standard ieftin
- Bună imunitate la zgomot
- Instalare flexibilă
Ușurință în utilizare
- Operare simplă de tip plug-and-play
- Configurare minimă necesară
- Interfață standardizată
- Compatibilitate largă cu instrumentele
Comparație cu modul de încărcare
Avantajele modului de tensiune (IEPE).
- Sistem mai simplu (fără amplificator extern)
- Cost mai mic
- Capacitate cablu lung
- Imunitate mai bună la zgomot
- Mai ușor de utilizat
Avantajele modului de încărcare
- Capacitate de temperatură mai mare (până la 650°C față de 175°C)
- Duritatea la radiații (aplicații nucleare)
- Nicio componentă electronică activă care să se defecteze
- Numai aplicații specializate
Selecţie
- Mod de tensiune: 95%+ de aplicații industriale
- Mod de încărcare: Numai când temperatura > 175°C sau sunt prezente radiații
Specificații comune
Opțiuni de sensibilitate
- 10 mV/g: Vibrații, șocuri ridicate (interval ±500g)
- 50 mV/g: Uz general (interval ±100g)
- 100 mV/g: Standard industrial (interval ±50g)
- 500-1000 mV/g: Vibrații reduse, precizie (interval ±5-10g)
Răspuns în frecvență
- Frecvență joasă: 0,5-5 Hz (-3 dB, cuplat AC)
- Frecvență înaltă: până la rezonanță (10-70 kHz în funcție de dimensiune)
- Utilizabil până la 1/3 din frecvența de rezonanță
Temperatura nominală
- Standard: -50 până la +120°C
- Extins: -50 până la +150°C
- Temperatură înaltă: -50 până la +175°C
- Peste 175°C: este necesar modul de încărcare
Variante și tehnologii
Variații de design
- IEPE în modul de compresie (cel mai comun, economic)
- Mod de forfecare IEPE (premium, performanță mai bună)
- Ieșire diferențială (o respingere mai bună a modului comun)
- Zgomot redus (nivel de zgomot ultra-redus pentru precizie)
Tipuri de pachete
- Industrial (etanș ermetic, robust)
- Miniatură (dimensiuni mici pentru aplicații cu spațiu limitat)
- Triaxial (trei axe ortogonale într-un singur pachet)
- Subminiatură (< 10 grame)
Clarificare terminologică
Termeni echivalenți
- Mod de tensiune: Descriptor generic
- IEPE: Electronică integrată piezoelectrică (termen standard)
- ICP®: Circuit integrat piezoelectric (marcă înregistrată PCB Piezotronics)
- CCLD: Acționare pe linie cu curent constant (termenul Brüel și Kjær)
- Deltatron: Marca Brüel & Kjær
- Toate: Tehnologie fundamentală similară, cu electronică încorporată și alimentare cu curent constant
Cele mai bune practici
Selecţie
- Sensibilitate de 100 mV/g pentru utilaje generale
- Carcasă de calitate industrială pentru medii dure
- Temperatura adecvată pentru aplicare
- Sigilat ermetic pentru medii contaminate
Instalare
- Suport cu știft pentru măsurători de înaltă frecvență
- Adeziv pentru instalații semipermanente
- Magnetic pentru studii de traseu
- Corect montare critic pentru performanță
Întreţinere
- Periodic calibrare (anual pentru cazuri critice)
- Inspecția cablurilor
- Verificarea montării
- Verificări funcționale înainte de măsurătorile critice
Accelerometrele în mod de tensiune (IEPE/ICP) sunt senzorii esențiali pentru monitorizarea modernă a vibrațiilor industriale, combinând avantajele transducției piezoelectrice cu electronica integrată pentru simplitate și fiabilitate. Dominația lor în domeniu reflectă echilibrul optim între performanță, cost și ușurință în utilizare pentru marea majoritate a aplicațiilor de monitorizare a stării și diagnosticare a mașinilor rotative.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 