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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 加速度傳感器

PE型加速度傳感器和IEPE型加速度傳感器對比

發布日期：2022-10-09 點擊率：320

    PE型以及IEPE型加速度傳感器有什么區別？我們在選擇的時候到時是使用高阻抗PE型壓電傳感器還是使用帶集成電路的IEPE傳感器呢？這個是我們應用工程師被問到的最普遍問題。除了決定性的關鍵因素，也就是說加速度傳感器的使用溫度范圍，這里還有四個重要因素值得謹慎考慮。這樣也為大家選型做一個知識的普及。
    第一點事測試環境，對于任何類型的測試系統，為了達到預期的性能指標，測試鏈中的每一個部件（傳感器、電纜及放大器）都必須保持干凈及干燥。例如，如果有水在連接器內，那么無論PE或IEPE測試系統都會出現故障。然而，PE傳感器由于它的高阻抗本性，它對外部環境的污染特別敏感。這個就要求對系統更加細致的日常維護。對于高度潮濕及污染的測試環境，低阻抗的IEPE傳感器具有明顯的優勢，于是對于高度潮濕及污染的測試環境，低阻抗的IEPE傳感器具有明顯的優勢。
    第二點是是長電纜使用，基于PE傳感器的測試系統，信噪比是傳感器和電荷放大器之間電容總量（和電纜長度成正比）的一個函數。實際測試中在傳感器和電荷放大器之間需要使用長電纜（超過61米）時，兩點需要考慮：首先是對于一個典型的電荷放大器，因為電纜帶來的6000pF額外電容會使放大器的本底噪音增加4倍。盡管電纜長度和放大器噪音不是線性關系，電纜長度少于15米帶來的噪音通常可以忽略不計。其次是使用很長的電纜時，降噪處理的電纜和普通同軸電纜在成本上有很大的差異。電纜長度少于15米帶來的噪音通常可以忽略不計。
    第三點是彈性的測試范圍，基于PE加速度傳感器的測試系統有一個長期存在的優勢就是可以改變測試的動態范圍，在典型的沖擊與振動測試中，測試范圍一般是未知的。在測試儀器選擇及設置過程中，測試工程師通常根據過去的經驗預估所需的最大測試范圍，根據這個最大范圍再乘以一個安全因子得到傳感器所需的測試范圍。使用IEPE加速度傳感器時，如果加速度峰值超過了工程師的預估值，那么部分加速度輸出信號可能會出現限幅，因為IEPE傳感器的滿量程范圍（額定的最大輸出振幅）在出廠時已經被固定了。工程師除了換用更大量程的傳感器外沒有別的選擇。PE傳感器的測試系統可以調整測試的動態范圍另一方面，使用PE傳感器和外部電荷放大器時，工程師可以通過調整外部電荷放大器來調整滿量程范圍，這樣就不需要更換傳感器即可繼續進行測試。這個是因為大部分PE加速度傳感器都具備大于120dB的動態范圍。使用外部電荷放大器時，用戶可以對任何給定的測試進行彈性調整測試范圍。
    第四點是耐久性，考慮下面兩個情景---兩個機械設計完全一樣的壓電加速度傳感器，一個帶有集成電路（IEPE），另外一個沒有（PE）。不用否認PE傳感器因為它結構簡單，在平均故障間隔時間上得分要比IEPE高。在極端環境條件下這個特性就比較突出。在許多環境應力篩選應用中，加速度傳感器通常也在測試試驗箱里面，傳感器也需要經歷和測試物體一樣的熱循環及動態曲線。如果是一個IEPE加速度傳感器使用在這種條件下，內部的放大器及晶體都要一直經受試驗箱一樣的條件。如果使用PE加速度傳感器，相反地，電荷放大器可以安置在試驗箱外面，也就是室溫條件，這樣它可以最小化放大器的不必要應力。因此可以說在某些條件下， PE 加速度傳感器比IEPE加速度傳感器更加耐用。
    在某些條件下， PE加速度傳感器比IEPE加速度傳感器更加耐用而且PE傳感器可以在更高溫度下使用。此外，所有的電子元件，包括IEPE傳感器內部的放大器，對ESD 非常敏感。在非常干燥的環境下，如果沒有進行ESD防護，ESD把IEPE傳感器的電路燒壞并不困難。然而，對于PE加速度傳感器對ESD不敏感，這是它的本性。很多情形是：在某一方面某種設計的加速度傳感器比其它加速度傳感器更加適合。所以在選擇PE和IEPE傳感器時，非常有必要考慮所有的優勢及劣勢。如果有疑問，我們經驗豐富的應用工程師會根據具體應用幫助你選擇正確的型號。

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