IEPE振动传感器，其加速度的方向在电路上的实现

kevin_me · 发表于 2018-10-16 17:38:53

最近又要研究IEPE加速度传感器了，大概理了理思路，就是先通过mA级别的恒流源，接入传感器，并实时做AD。

抄一张NI的实现如下，AI+和AI-接传感器两端，恒流激励上去，传感器等效为一颗电阻，其阻值随加速度大小而变化，因此产生不同的电压值。然后经过差分放大器进行取样，最后做ADC。

我的问题是加速度除了大小，还有方向。别人做好的采集卡，输出都是-5V~+5V，或者-10V~+10V。零点就是静置中间点，正负代表加速在X、Y轴上的方向。

传感器的方向是怎么体现到电路上的呢？其本质就是电阻呀。

zouzhichao · 发表于 2018-10-16 18:11:03

这是单轴的啊

kevin_me · 发表于 2018-10-16 18:45:52

zouzhichao 发表于 2018-10-16 18:11
这是单轴的啊

朋友，单轴也是有方向呀

RAMILE · 发表于 2018-10-16 19:40:13

本帖最后由 RAMILE 于 2018-10-16 19:42 编辑

原来是压电陶瓷被封装了

kevin_me · 发表于 2018-10-16 19:59:24

RAMILE 发表于 2018-10-16 19:40
原来是压电陶瓷被封装了

器件买回来了，明天搭洞洞板测一下算了

as_920 · 发表于 2018-10-16 21:26:37

不明白想做什么？IEPE在安装时就已经定义方向了，可以去扬州或北戴河找个专家问问

knight_avr · 发表于 2018-10-16 23:25:17

交流耦合，零点不就在中间了吗?

huarana · 发表于 2018-10-17 09:17:35

呵呵我们也在搞地震采集。

最近刚好在研究采集电路。

我记得好像问过专家这个问题，震动是往复运动，所以单一轴上的加速度正和负基本一样的。一般不用考虑这个方向，只关心振幅。

单轴加速度计的方向指的是传感单元的敏感方向，这个方向需要安装的和被测量的一致。

一般测震动就2个水平1个垂直就可以了。

dxgdsx · 发表于 2018-10-17 09:43:01

本帖最后由 dxgdsx 于 2018-10-17 09:47 编辑

压电加速度传感器我之前研究过好长一段时间，包括IEPE输出型与直接电荷输出型。
IEPE型需要外部恒流源供电，接上电压放大电路设置好增益即可。
电荷输出型，一般接电荷放大器，市面上的电荷放大器体积一般都很大，属于实验室用设备，我们之前自行设计过体积极小的电荷放大器，已经工程应用了。

至于振动敏感方向，这个是由传感器本体决定。PCB公司在售的传感器既有单轴敏感的，也有多轴敏感的。

另外，加速度、速度、位移之间是不断积分的关系，但是需要注意的是基础激励与加速度输出之间是一个二阶传递函数关系，这与加速度本体结构、被测主体结构有关。
一般我们只关心振动的频率和幅值，后面的信号分析可以采用FFT（平稳信号）和HHT（非平稳信号）。

kevin_me · 发表于 2018-10-17 10:19:41

dxgdsx 发表于 2018-10-17 09:43
压电加速度传感器我之前研究过好长一段时间，包括IEPE输出型与直接电荷输出型。
IEPE型需要外部恒流源供电 ...

谢谢老哥了。今天开始研究。准备拿TL431B做恒流源，便宜，等会搭起来测一测精度。唯一就是精密电阻太好买。

jqfsjt · 发表于 2018-10-17 11:10:46

kevin_me 发表于 2018-10-17 10:19
谢谢老哥了。今天开始研究。准备拿TL431B做恒流源，便宜，等会搭起来测一测精度。唯一就是精密电阻太好买 ...

431做恒流驱动不行，参考下基准+运放做。

lanxiao0714 · 发表于 2018-10-17 12:13:38

考虑一下334做的恒流源

kevin_me · 发表于 2018-10-17 18:33:37

jqfsjt 发表于 2018-10-17 11:10
431做恒流驱动不行，参考下基准+运放做。

请教为啥不行，刚刚把洞洞板搭好，明天上班通电测试。

电路参考的这个：

jqfsjt · 发表于 2018-10-17 18:38:19

关键是你对温漂的要求， 431的温漂大。

yuxiang2 · 发表于 2018-11-22 14:37:59

dxgdsx 发表于 2018-10-17 09:43
压电加速度传感器我之前研究过好长一段时间，包括IEPE输出型与直接电荷输出型。
IEPE型需要外部恒流源供电 ...

请教一下 PCB公司用在发电机轴承振动检测类主流型号有哪些？

yuxiang2 · 发表于 2018-11-22 14:40:16

dxgdsx 发表于 2018-10-17 09:43
压电加速度传感器我之前研究过好长一段时间，包括IEPE输出型与直接电荷输出型。
IEPE型需要外部恒流源供电 ...

如果用一块 ADC的板卡来模拟PCB公司的单轴敏感型的传感器，有点什么需要注意的？输出阻抗特别低？输出电压的幅度大概在什么范围？谢谢

Semiconductor · 发表于 2018-11-22 15:09:54

yuxiang2 发表于 2018-11-22 14:40
如果用一块 ADC的板卡来模拟PCB公司的单轴敏感型的传感器，有点什么需要注意的？输出阻抗特别低？输出电 ...

我认为用程控信号发生器来模拟，可能会更简单些。

yuxiang2 · 发表于 2018-11-22 15:28:29

Semiconductor 发表于 2018-11-22 15:09
我认为用程控信号发生器来模拟，可能会更简单些。

但是有人说，信号发生器的电压精度差，而且想IEPE对输出阻抗要要求

Semiconductor · 发表于 2018-11-22 16:50:55

yuxiang2 发表于 2018-11-22 15:28
但是有人说，信号发生器的电压精度差，而且想IEPE对输出阻抗要要求

以过来人的身份说，百分之五精度的话，信号发生器足够了。
用DAC，你又会考虑是否需要ADC回读。

型号发生器有50欧姆的标准输出阻抗，所以阻抗的问题不用担心。

liyang0727 · 发表于 2020-6-5 15:32:20

准备用 TL431做IEPE的恒流源

IEPE振动传感器，其加速度的方向在电路上的实现

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