Пьезоэлектрический датчик давления с выходным сигналом: заряда (PE) и напряжения (IEPE)

В чем разница между пьезоэлектрическим датчиком с выходным сигналом заряда (PE) и напряжения (IEPE)?

При выборе пьезоэлектрических датчиков, особо важным критерием является выходной сигнал. Пьезоэлектрические датчики давления подключены к электронной схеме, которая преобразовывает заряд, генерируемый датчиком, в пропорциональное напряжение. Если электроника представляет собой внешнее устройство (усилитель заряда), то это датчик с выходным сигналом заряда или PE. Если электронная схема встроена в корпус датчика, то это датчик с выходным сигналом напряжения или IEPE.

Другие известные производители IEPE – Piezotron®, ICP® и т. д.

Когда нужно использовать пьезоэлектрический датчик давления с выходным сигналом заряда или PE?

PE датчики давления производят сигнал заряда; таким образом, чувствительность измеряется в пикокулонах на единицу давления (например, пКл/бар или пКл/фунт на кв. дюйм). Давление, примененное к PE датчику, производит отрицательный сигнал заряда (отсюда и отрицательная чувствительность PE датчиков), который потом преобразуется в положительный сигнал напряжения при помощи внешнего усилителя заряда.

Однако, следует использовать малошумящий высокоимпедансный кабель для соединения датчика с усилителем заряда. Он преобразует заряд в сигнал напряжения. В продаже бывают усилители заряда с аналоговым выходом (который затем можно подключить к ССД), а также цифровые усилители заряда со встроенной ССД.

В отличие от датчиков IEPE, PE датчикам не нужно питание, потому что сигнал заряда производится тогда, когда давление применяется на пьезоэлектрический материал.

PE (и IEPE) датчики давления могут применяться для измерения профиля динамического давления и пульсаций давления.

Пьезоэлектрические датчики с выходным сигналом заряда оптимальны для:

  • Измерения квазистатического давления
  • Измерения при экстремально низкой или высокой температуре (в датчике нет электроники)
  • Регулируемых диапазонов измерения только с одним датчиком давления (диапазон измерения регулируется при использовании усилителя заряда)

Когда использовать пьезоэлектрический датчик давления с выходным сигналом напряжения (IEPE)?

IEPE это сокращение для Integrated Electronics Piezo Electric, которое определяет стандарт среди пьезоэлектрических датчиков с интегрированной электроникой, которые преобразовывают заряд в сигнал напряжения. Давление, применяемое к IEPE датчику, производит положительный сигнал напряжения (отсюда и положительная чувствительность IEPE датчиков). Таким образом, чувствительность измеряется в милливольтах на единицу давления (например, мВ/бар или мВ/фунт на кв. дюйм).

В отличие от PE датчиков, IEPE датчики оснащены встроенной электроникой, которой необходимо питание. Однако стандартного двухпроводного кабеля будет достаточно для питания датчика и передачи сигнала напряжения.

IEPE датчики давления необходимо подключать к токовому (IEPE) разъему для обеспечения питания и разделения сигнала напряжения от сигнала источника питания.
IEPE датчики можно подключать ко внешнему IEPE разъему для ССД или непосредственно к IEPE-ССД. Пьезоэлектрические датчики давления с сигнальным выходом напряжения (IEPE) оптимальны для:

  • Измерения динамического давления
  • Измерения динамического давления
  • Измерения при умеренных температурах и фиксированном диапазоне

Критерии для применения пьезоэлектрических датчиков давления:

Выходной сигнал заряда (PE) Выходной сигнал напряжения (IEPE, Piezotron)
+ Измерение квазистатического давления
+ Измерение динамического давления
+ Измерение пульсаций давления
+ Очень широкий температурный диапазон
+ Регулируемый диапазон давления
+ Измерение динамического давления
+ Измерение пульсаций давления
+ Стандартный кабель (управление)
+ Возможность прямого подключения к системе сбора данных IEPE (ССД)
– Специальный малошумящий высокоимпедансный кабель (управление)
– Внешний усилитель заряда
– Не для измерения квазистатического давления
– Ограниченный диапазон температур
– Фиксированный диапазон давления
Контакты
Max 25 MB