Erst das Ereignis definieren, dann die Empfindlichkeit
Ein IEPE-Beschleunigungssensor verbindet ein piezoelektrisches Element mit integrierter Elektronik und arbeitet üblicherweise an einem kompatiblen Konstantstromeingang. Er eignet sich für dynamische Schwingung und Stoß, nicht für echte statische Beschleunigung. Ausgangsdaten sind Amplitude, Nutzfrequenzen, Richtungen, Maschinenfläche, Temperatur, Kabelweg und Erfassung.
Hohe Empfindlichkeit liefert bei schwachen Schwingungen mehr Signal, lässt aber meist weniger Reserve für große Beschleunigungen. Niedrige Empfindlichkeit nimmt stärkere Ereignisse auf, verlangt jedoch eine rauscharme Kette. Die Kombination muss Übersteuerung vermeiden und kleine Signale im Analyseband über dem Rauschen halten.
Die vollständige IEPE-Kette
Die mechanische Eingabe läuft über Montage und Basis zum Piezoelement. Die Elektronik wandelt hochohmige Ladung in eine niederohmige Spannung, die auf denselben zwei Leitungen wie der Versorgungsstrom liegt. Der Eingang trennt den Gleichspannungs-Bias ab und digitalisiert den dynamischen Anteil.
Kompatibilität umfasst Konstantstrom, Compliance-Spannung, Bias, AC-Kopplung, Kabelkapazität, Eingangsbereich, Abtastung, Antialiasfilter und Masse. Ein mechanisch geeigneter Sensor kann elektrisch clippen oder wegen eines zu großen Eingangsbereichs unnötig rauschen.
Empfindlichkeit, Bereich und Rauschen
Schätzen Sie realistische Spitzen einschließlich Transienten. Multiplizieren Sie Beschleunigung und Nennempfindlichkeit und lassen Sie Reserve für Toleranz, Crest-Faktor und Unerwartetes. Am unteren Ende ist das erwartete Signal mit Sensor- und Erfassungsrauschen im tatsächlichen Band zu vergleichen.
Der BBVM-AS100 IEPE-Sensor mit oberem Ausgang steht für eine industrielle Einachskonfiguration. Eignung folgt aus bestätigter Empfindlichkeit, Bereich, Frequenzgang, Montage, Umgebung und Versorgung.
Eine oder drei Achsen
Ein Einachssensor ist effizient, wenn die kritische Richtung bekannt ist, etwa radial am Lagergehäuse. Er reduziert Masse und Kanäle. Ein Dreiachssensor erfasst drei orthogonale Richtungen an einem Punkt, wenn Richtung unsicher ist oder Moden untersucht werden.
Der dreiachsige IEPE-Sensor BBVM-3XS1000 bringt Synchronisation, Achsorientierung, Kabelaufteilung, Querempfindlichkeit und Gesamtmasse in die Auswahl. Drei Achsen beheben keine lockere Montage.
Oberer oder seitlicher Kabelabgang
Oben ist sinnvoll, wenn Freiraum und Kabelstützung vorhanden sind. Seitlicher Abgang passt unter Abdeckungen und entlang der Oberfläche. Der BBVM-RS100 IEPE-Sensor mit seitlichem Ausgang adressiert diesen Bauraum.
Prüfen Sie Werkzeugzugang, Biegeradius, Zugentlastung, Öl, bewegte Teile und Wartungskräfte. Das Kabel darf kein Bewegungsrauschen oder eine mechanische Last einbringen.
Frequenzbereich als Systemeigenschaft
Die untere Grenze hängt von Entladezeit und Signalaufbereitung ab. Die obere wird stark von Montagesteifigkeit, Resonanz, Basis, Kabel und zulässiger Amplitudenabweichung bestimmt. Ein breiter Katalogbereich ist nicht automatisch ein flaches Nutzband.
| Ziel | Schwerpunkt | Risiko | Nachweis |
|---|---|---|---|
| Maschinenzustand | Wiederholbare Montage | Verschiedene Montagen vergleichen | Basisspektrum |
| Schwache Schwingung | Empfindlichkeit und Rauschen | Elektrisches Rauschen | Installierter Rauschboden |
| Hohe Frequenz | Steifigkeit und Masse | Montageresonanz | Montierter Frequenzgang |
| Stoß | Reserve und Abtastung | Clipping | Zeitverlauf |
Montage dominiert hohe Frequenzen
Ein Gewindebolzen auf sauberer Fläche bietet meist die steifste Verbindung. Kleber und Adapter erhöhen Nachgiebigkeit. Magnete sind bequem, senken aber häufig das obere Nutzband. Handspitzen eignen sich nur für begrenzte Vergleiche.
Dokumentieren Sie Oberfläche, Drehmoment oder Kleber, Adapter, Orientierung und Kabel. Die offizielle PCB-Notiz zur anwendungsbezogenen Beschleunigungssensorauswahl behandelt Schwingung, Stoß, Frequenz und Umwelt.
Für eine belastbare Baseline sollte auch der Ruhesignalzustand mit vollständig installiertem Kabel gespeichert werden. So lassen sich elektrische Störungen, lose Steckverbindungen und kabelbedingte Bewegung erkennen, bevor eine Veränderung fälschlich der Maschine zugeschrieben wird.
Beschleunigung, Geschwindigkeit und Temperatur
Beschleunigung und Geschwindigkeit gewichten Spektralbereiche anders. Digitale Integration braucht ein kontrolliertes Band, da tiefes Rauschen das Ergebnis beeinflusst. Ein direkter Geschwindigkeitssensor kann besser passen.
Ein kombinierter Schwingungs- und Temperatursensor spart Montagepunkte, misst aber nicht zwingend den heißesten inneren Punkt. Messort, Reaktionszeit und Schnittstelle sind zu klären.
Kanalbudget und Abnahme
- Amplitude, Crest-Faktor und Band je Achse definieren.
- Empfindlichkeit mit Reserve und Rauschabstand wählen.
- Masselast prüfen.
- Achsen und Abgang nach Geometrie wählen.
- Strom, Bias, Kabel und Eingang prüfen.
- Abtastung und Filter einstellen.
- Dokumentiert montieren.
- Zeitverlauf und Basisspektrum speichern.
Senden Sie Maschine, Zielfehler, Band, Beschleunigung, Achsen, Fläche, Raum, Temperatur, Kabel, Anschluss, IEPE-Versorgung, Erfassung und Menge über die Kontaktseite von Deep Minds Ultrasonic.
FAQ
Ist höhere Empfindlichkeit immer besser?
Nein. Sie hilft kleinen Signalen, kann aber die Reserve verringern.
Misst IEPE statische Neigung?
Nein. Piezoelektrische IEPE-Sensoren sind dynamisch AC-gekoppelt.
Wann sind drei Achsen sinnvoll?
Bei unbekannter Richtung oder gleichzeitig benötigten orthogonalen Antworten.
Warum ändert sich das Spektrum nach der Montage?
Steifigkeit, Oberfläche, Drehmoment, Adapter und Kabel verändern den Frequenzgang.