Signalaufbereitung

Was ist Signalaufbereitung?

Analoge Messsignale müssen häufig aufbereitet werden, damit sie von nachfolgenden Systemen überhaupt verarbeitet werden können. Ein klassisches Beispiel ist die Signalverstärkung von Sensoren mit niedrigem Spannungspegel, wie bei Thermoelementen. Durch die Signalaufbereitung wird das Messsignal für die Weiterverarbeitung vorbereitet.

Signalaufbereitung für Sensoren mit Ladungsausgang

Piezoelektrische Sensoren ohne integrierte Elektronik verfügen über einen Ladungsausgang. Da diese Ladung von Datenerfassungssystemen nicht direkt verarbeitet werden kann, muss sie zuerst in eine proportionale Spannung umgewandelt werden. Dies erfolgt mittels eines Ladungsverstärkers. Auch die Verstärkung auf den geforderten Spannungsbereich, dieser beträgt häufig –10V bis +10V, erfolgt im Ladungsverstärker und stellt eine Form der Signalaufbereitung für das nachfolgende Datenerfassungssystem dar.

Signalaufbereitung für Sensoren mit IEPE

Piezoelektrische Sensoren mit eingebauter Elektronik (IEPE) sind aktive Messelemente - sie brauchen eine Spannungsversorgung. Dies geschieht typischerweise mit einem konstanten Strom von 4 bis 20mA und einer Spannung von 25V.

Da IEPE-Sensoren für die Messung von dynamischen Ereignissen (AC) ausgelegt sind, kann diese Versorgung mit Gleichstrom (DC) auf dieselbe Signalleitungen gelegt werden, ohne dass ein Offset oder Messfehler entsteht.

Bei der Verwendung von IEPE-Sensoren hat der Signalkonditionierer neben der Signalaufbereitung und Bereitstellung der Messsignale für das nachfolgende Datenerfassungssystem auch die Aufgabe der Versorgung des Sensors mit Strom und Spannung.