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Abb. 14: Frequenzgang eines Beschleunigungssensors
Weitere herstellergeschützte Bezeichnungen für dieses elektrische Verfahren sind z. B. DeltaTron®,
Isotron™, ICP™, Piezotron™ oder CCLD.
Hinweis: Im Kern bestehen IEPE-Sensoren meist aus Quarzkristallen, die durch die Bewegung kleinste
Ladungsverschiebungen erfahren. Um diese zu messen bzw. über mehrere Meter Entfernung zu
transportieren sind aufwendige Kabelinstallationen und Messgeräte zur Ladungsverstärkung nötig. Für den
preiswerten und robusten Einsatz im industriellen Umfeld wird deshalb ein einfacher Ladungsverstärker als
Impedanzwandler bereits in den Sensor integriert. Dadurch ist er in der Lage das o.g. Spannungssignal zu
erzeugen und die Schwingungsinformation auch über größere Entfernung (einige 10 m) zu transportieren.
2.3.4
Grundlagen der IEPE-Technologie
IEPE („Integrated Electronics Piezo Electric") ist der genormte Name für eine elektrische analoge
Schnittstelle zwischen piezoelektrischen Sensoren und der Auswertelektronik. Von verschiedenen
Herstellern wurden dafür eigene Markennamen geprägt: ICP®, CCLD®, IsoTron®, DeltaTron®,
Piezotron®...
Anwendung
Piezoelektrische Sensoren basieren meist auf einem Quarz, in dem unter mechanischer Belastung eine
elektrische Ladung verschoben wird, die bei entsprechend hochimpedanter Messung von außen als
Spannung erkennbar wird. Es handelt sich hierbei um einen bevorzugt statischen Vorgang << 10 Sekunden,
da sonst die Ladungsdifferenz über äußere oder innere Ableitung abgebaut wird. Ein solcher Sensor ist
daher eher weniger für statische Langzeitbelastungen wie z.B. Wiegen eines Silos geeignet. Als
Anwendungsfall solcher Sensoren findet sich deshalb Schwingungsmessung aller Art (Unwuchterkennung,
Schallsignale über Mikrophone bis Ultraschall, mechanische Vibrationen, Fundamentbeobachtung etc.).
Es haben sich über die Jahrzehnte 2 elektrische Ausprägungen entwickelt:
• Direkter Ladungsausgang
• IEPE-Ausgang
Ladungsausgang
Wird die Spannungsinformation direkt über ein (kurzes) 2-poliges Kabel abgegriffen, muss die
Messelektronik ein sog. Ladungsverstärker sein.
EL3632
Version: 2.8
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