Beschleunigungsmessung

Wie misst man Beschleunigung?

Beschleunigung wird typischerweise mit piezoelektrischen (IEPE / ICP) Beschleunigungsaufnehmern gemessen, wenn hohe Frequenzen erwünscht sind (2 kHz und darüber), oder mit MEMS-Beschleunigungsaufnehmern, wenn niedrigere Frequenzen und konstante Beschleunigung von Interesse sind. In beiden Fällen bietet MonoDAQ eine Komplettlösung mit Sensoren, Datenerfassungsmodulen und Software an.

Wie funktionieren piezoelektrische Beschleunigungssensoren?

Für die präzise Messung hochfrequenter Schwingungen sind piezoelektrische Beschleunigungssensoren erforderlich, die einen nutzbaren Frequenzgang von bis zu 20-30 kHz aufweisen. Diese Beschleunigungsmesser nutzen die piezoelektrische Eigenschaft eines Kristalls, um ein elektrisches Signal zu erzeugen. Eine kleine Masse befindet sich zwischen einer Feder und einem Piezokristall. Wenn sie beschleunigt wird, erzeugt sie eine Kraft gegen den Kristall, die proportional zur Beschleunigung und zur Masse ist. Eine Kraft, die auf den Kristall wirkt, gibt wiederum elektrische Ladung ab.

Wie misst man das Signal von piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmern?

Im Falle von IEPE / ICP-Beschleunigungsaufnehmern wird das Ladungssignal durch eine integrierte Elektronik verstärkt und in eine analoge Spannung umgewandelt, die mit einem IEPE-Signalaufbereiter wie MonoDAQ-E-ACC in eine digitale Spannung umgewandelt werden muss, um die Messwerte in einer benutzerfreundlichen Umgebung wie der DEWESoft-Software anzuzeigen. Auch wenn die Messkette aus einem Beschleunigungssensor und einem Datenerfassungsgerät besteht, sorgt das TEDS-Protokoll dafür, dass die Kalibrierungsdaten des Sensors automatisch in der Software berücksichtigt werden.

Wie funktionieren MEMS-Beschleunigungssensoren?

MEMS-Beschleunigungssensoren messen die Änderung der Kapazität zwischen einer gefederten Prüfmasse und einer Basis, wenn die Prüfmasse unter Beschleunigung verschoben wird. MEMS ist eine Technologie, die es ermöglicht, solche Beschleunigungssensoren in sehr kleinem Maßstab aus Silizium zu ätzen, daher der Name MEMS-Beschleunigungssensoren.

Wie misst man das Signal von MEMS-Beschleunigungssensoren?

Die meisten MEMS-Beschleunigungssensoren geben eine analoge Spannung aus, die gemessen und von einem ADC (Analog-Digital-Wandler) umgewandelt werden muss. Im Falle des MonoDAQ-E-gMeter ist ein triaxialer MEMS-Beschleunigungssensor in ein Datenerfassungsgerät eingebettet, das einfach über ein Netzwerkkabel mit dem EtherCAT-Protokoll an einen PC angeschlossen wird. Eine benutzerfreundliche DEWESoft-Software für die Datenaufzeichnung und -analyse ist im Paket enthalten.

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