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Der Konstantstrom kann zwischen 2 und 20 mA liegen (Nicht mit dem 4-20
mA-Stromschleifen- Standard verwechseln!). Je kleiner der Speisestrom, desto höher wird die Ausgangsimpedanz und damit die Störempfindlichkeit. Ein Konstantstrom von 4 mA liefert in den meisten Fällen ein sinnvolles Optimum zwischen Störfestigkeit und Strombedarf.
Die Arbeitspunktspannung am Sensorausgang, d.h. die Ruhespannung ohne Beschleunigung, liegt bei
unseren Sensoren im Bereich von 8 bis 12 V. Sie ist von der Temperatur und vom Speisestrom abhängig. Um diese Arbeitspunktspannung oszilliert das Sensorsignal (vgl.
folgendes Bild). Die Sensorspannung kann dabei nie negativ werden. Die obere Aussteuergrenze wird durch die Versorgungsspannung der Konstantstromquelle bestimmt. Diese sollte im Bereich von 24 bis 30 V liegen. Die untere Aussteuergrenze wird durch die Sättigungsspannung des integrierten Impedanzwandlers bestimmt und liegt bei etwa 0,5 V.
Wir garantieren eine Mindestaussteuerbarkeit von ± 6 V.
Die untere Grenzfrequenz unserer IEPE-Beschleunigungsaufnehmer
liegt bei 0,3 Hz für Scher- und Biegesysteme sowie bei 3 Hz für Kompressionssysteme. Die obere Grenzfrequenz hängt hauptsächlich von der mechanischen Konstruktion ab.
Bei längeren Kabeln muss ggf. die Kabelkapazität für die obere Grenzfrequenz mit in Betracht gezogen werden. Typische Koaxialkabel für
IEPE-Aufnehmer, wie sie von
uns geliefert werden, haben eine Kapazität von ca. 100 pF/m.
Das folgende Bild zeigt die maximale Aussteuerbarkeit über die Frequenz mit den Parametern Kabelkapazität und Speisestrom. Mit steigender Kabelkapazität sinkt die Aussteuerbarkeit. Ursache ist die verringerte Spannungsanstiegsgeschwindigkeit des Verstärkers durch umzuladende Kapazitäten. Bei sehr langen Kabeln ist nur noch bei Frequenzen bis zu einigen hundert Hertz Vollaussteuerung von ± 6 V möglich. Dieser Effekt kann durch Erhöhung des Speisestroms in gewissen Grenzen kompensiert werden. Bis zu 10 nF Kabelkapazität (entspricht 100 m Standardkabel) ist bei 4 mA Speisestrom keine Einschränkung der Aussteuerbarkeit zu erwarten.
Das nächste Bild zeigt den Frequenzgang der Sensorelektronik bei unterschiedlichen Kabelkapazitäten und Speiseströmen. Bei höheren Kapazitäten sinkt die obere Grenzfrequenz. Ursache ist der RC-Tiefpass, der sich aus Aufnehmerinnenwiderstand und Kabelkapazität bildet. Bei 4 mA kann bis zu einer Kabelkapazität von ca. 50 nF (entspricht 500 m Standardkabel) mit einer unwesentlichen Verfälschung des Frequenzganges gerechnet werden.
Im Allgemeinen werden heute IEPE-Beschleunigungsaufnehmer denen mit Ladungsausgang vorgezogen. Es gibt jedoch Anwendungsfälle, in denen letztere überlegen sind. Die folgende Tabelle vergleicht Vor- und Nachteile beider Sensortypen: |
