什么是电压模式加速度计?低阻抗传感器 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset",用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是电压模式加速度计?低阻抗传感器 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset",用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

了解电压模式加速度计

定义:什么是电压模式加速度计?

电压模式加速度计 是一个 压电加速度计 它内置信号调理电子元件,可将压电元件产生的高阻抗电荷转换为低阻抗电压输出。该术语本质上与以下术语同义: IEPE加速度计 (集成电路压电)和 ICP®(集成电路压电,PCB Piezotronics 的商标)。“电压模式”的命名强调其输出为电压(通常为 mV/g),而非电荷(pC/g),这使其区别于电荷模式加速度计。.

电压模式加速度计已成为工业领域的主流标准。 振动 由于其简单易用(无需外部放大器)、操作简便(只需两根线连接)且经济高效,监测技术已应用于超过 95% 的领域。了解电压模式、IEPE 和 ICP 本质上都指的是同一种技术,有助于理解产品规格和相关文档。.

主要特征

集成电子

  • 传感器外壳内内置微电子放大器
  • 将高阻抗电荷转换为低阻抗电压
  • 通常使用 FET 或 IC 放大器
  • 由测量仪器提供的恒流供电

输出格式

  • 敏感性: 通常为 10-1000 mV/g
  • 常见的: 100 mV/g 行业标准
  • 信号类型: 与加速度成正比的交流电压
  • 阻抗: 低的 ((输出阻抗小于 100 欧姆)

电源要求

  • 恒流: 典型值 2-20 mA(常用值 4 mA)
  • 电源电压: 18-30 VDC
  • 偏压: 输出端电压为 8-12 VDC
  • 双线: 同一根电缆上同时传输电源和信号

优势

系统简洁性

  • 无外部 电荷放大器 必需的
  • 直接连接仪器
  • 降低系统总成本
  • 降低复杂性和故障点

电缆功能

  • 低阻抗驱动器可驱动长电缆(最远可达 300 米)
  • 标准廉价同轴电缆
  • 良好的抗噪性能
  • 安装灵活

易于使用

  • 即插即用,操作简便
  • 只需极少的设置
  • 标准化接口
  • 与多种仪器兼容

与充电模式的比较

电压模式 (IEPE) 的优点

  • 更简单的系统(无需外部放大器)
  • 成本更低
  • 长电缆能力
  • 更好的抗噪性能
  • 更易于使用

充电模式优势

  • 更高的耐温能力(最高可达 650°C,而普通版为 175°C)
  • 抗辐射能力(核应用)
  • 没有易损电子元件
  • 仅限专业应用

选择

  • 电压模式: 95%+ 工业应用
  • 充电模式: 仅当温度高于 175°C 或存在辐射时才有效。

通用规格

灵敏度选项

  • 10 mV/g: 高振动、冲击(±500g 范围)
  • 50 mV/g: 通用型(±100克范围)
  • 100 mV/g: 行业标准(±50克范围)
  • 500-1000 mV/g: 低振动,精度高(±5-10g范围)

频率响应

  • 低频:0.5-5 Hz(-3 dB,交流耦合)
  • 高频:谐振频率(10-70 kHz,取决于尺寸)
  • 可用频率为共振频率的 1/3

温度额定值

  • 标准: -50 至 +120°C
  • 扩展: -50 至 +150°C
  • 高温: -50 至 +175°C
  • 温度高于 175°C:需要充电模式

变体和技术

设计变化

  • 压缩模式 IEPE(最常见、经济)
  • 剪切模 IEPE(高级,性能更好)
  • 差分输出(更好的共模抑制比)
  • 低噪音(超低噪音,精度更高)

包裹类型

  • 工业级(密封、坚固耐用)
  • 微型(尺寸小巧,适用于空间受限的应用)
  • 三轴(三个正交轴集成在一个封装中)
  • 超小型(< 10 克)

术语澄清

等效术语

  • 电压模式: 通用描述符
  • IEPE: 集成电子压电(标准术语)
  • ICP®: 集成电路压电(PCB Piezotronics商标)
  • CCLD: 恒流线路驱动(Brüel & Kjær 术语)
  • 德尔塔特隆: Brüel & Kjær 品牌名称
  • 全部: 基本技术相同,但内置电子元件和恒流电源

最佳实践

选择

  • 通用机械灵敏度为 100 mV/g
  • 适用于恶劣环境的工业级外壳
  • 适用于该应用的温度等级
  • 适用于受污染环境的密封设计

安装

  • 用于高频测量的螺柱安装座
  • 用于半永久性安装的粘合剂
  • 用于路线勘测的磁性
  • 恰当的 安装 对性能至关重要

维护

  • 定期 校准 (每年关键事项)
  • 电缆检查
  • 安装验证
  • 关键测量前的功能检查

电压模式加速度计(IEPE/ICP)是现代工业振动监测的主力传感器,它结合了压电换能和集成电子元件的优势,兼具简便性和可靠性。它们在该领域的广泛应用,体现了其在性能、成本和易用性方面的最佳平衡,尤其适用于绝大多数旋转机械状态监测和诊断应用。.


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