1. IEPE傳感器的基本原理
IEPE傳感器(如加速度計、麥克風等)是一種內(nèi)置了微型前置放大器的壓電傳感器。其核心特性包括:
內(nèi)置信號調(diào)理電路:將壓電材料產(chǎn)生的高阻抗電荷信號轉(zhuǎn)換為低阻抗電壓信號,避免長距離傳輸時的信號衰減。
恒流源供電:通過數(shù)據(jù)采集器提供恒流電源(通常為2~20mA),同時通過同一根電纜傳輸信號和電源(兩線制)。
抗干擾能力強:低阻抗輸出減少了電磁干擾(EMI)的影響。
2. IEPE數(shù)據(jù)采集器的功能特點
IEPE型數(shù)據(jù)采集器是為適配IEPE傳感器設計的專用設備,其核心功能包括:
恒流源供電:為IEPE傳感器提供穩(wěn)定的直流恒流電源(例如4mA),通過同軸電纜或?qū)S镁€纜傳輸。
信號調(diào)理:
隔離直流偏置電壓(通常為12~24V),提取傳感器輸出的交流信號。
提供增益調(diào)節(jié)、濾波(低通/高通)等功能,優(yōu)化信號質(zhì)量。
高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC):支持高速、高分辨率的信號采樣(例如24位ADC,采樣率可達數(shù)百kHz)。
抗混疊濾波:防止高頻噪聲混疊到有效信號中。
多通道同步采集:支持多路IEPE傳感器同步測量,適用于多自由度振動分析等場景。
3. 優(yōu)勢
簡化系統(tǒng)設計:無需外置電荷放大器,傳感器直接連接數(shù)據(jù)采集器。
長距離傳輸:低阻抗信號輸出適合長電纜傳輸(可達數(shù)百米)。
即插即用:支持傳感器自識別(如 TEDS 技術),自動配置量程和靈敏度。
低噪聲:內(nèi)置電路設計優(yōu)化,減少信號鏈中的噪聲干擾。
4. 典型應用場景
振動測試:機械設備的振動監(jiān)測、模態(tài)分析、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。
聲學測量:噪聲分析、聲強測試、麥克風信號采集。
工業(yè)監(jiān)測:旋轉(zhuǎn)機械(如電機、渦輪機)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。
汽車測試:發(fā)動機振動、NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)分析。
科研實驗:沖擊測試、動態(tài)力測量、環(huán)境振動研究。
5. 選型注意事項
通道數(shù):根據(jù)應用需求選擇單通道或多通道設備。
采樣率與帶寬:需覆蓋被測信號的最高頻率(通常為信號頻率的5~10倍)。
動態(tài)范圍與分辨率:高分辨率ADC(如24位)適合微小信號測量。
兼容性:支持IEPE傳感器的供電范圍(如4mA或10mA)。
軟件支持:配套的數(shù)據(jù)采集軟件是否支持實時分析、頻譜分析等功能。