Verwendung langer Kabel mit IEPE-Sensoren
Überblick
Inhalt
Testaufbau:
Um einen Frequenzgang des zu prüfenden Kabels zu erhalten, wurde eine Sweep-Sinusanalyse von 1 kHz bis 80 kHz bei verschiedenen Spannungsamplituden durchgeführt. Das PXI-4461 und das Swept Sine Example für LabVIEW in der Sound and Vibration Measurement Suite lieferten die Implementierung der Hard- und Softwaremessung. Damit ein Spannungssignal an den Vorverstärker angelegt werden konnte, wurde ein GRAS-Vorverstärker-Eingangsadapter verwendet. Die zu prüfende Kabellänge hat den GRAS-Vorverstärker und das Netzteil der Dytran-Stromquelle verbunden. Dytran 4115B kann den Ausgangsstrom zwischen 2mA und 20mA variieren. Bei diesem Testaufbau konnten wir den Kabeltyp, den IEPE-Strom und den Sensorsignalpegel variieren.
Ergebnisse:
Es wurden Tests an drei verschiedenen Kabeln durchgeführt:
Kabel | Kapazität/ft | Gesamtkapazität |
100 ft RG-62 | 13,5 pF/ft | 1,35 nF |
500 ft RG-58 | 28,8 pF/ft | 14,4 nF |
1000 ft RG-174 | 30,5 pF/ft | 30,5 nF |
Die folgenden Graphen zeigen die gefilterte Frequenzausgabe für einen Sweep von 1 kHz auf 80 kHz mit drei verschiedenen Signalamplituden (250mV, 1V, 5V) und IEPE-Strömen von 2mA, 4mA, 10mA und 20mA. Die Frequenzwerte stellen eine Durchlassfrequenz von 0,1 dB Variation dar (Frequenz, bei der sich der Antwortkanal in Bezug auf den Erregerkanal um mehr als 0,1 dB verändert hat).
5V Spitzensignalamplitude
1-V-Spitzensignalamplitude
250mV Spitzensignalamplitude
Beachten Sie, dass die in diesen Graphen dargestellten Bereiche durch die drei Kabeltestpunkte definiert sind. Wenn Sie eine Kabellänge verwenden, die nicht getestet wurde, und Ihre Häufigkeit nahe an einer IEPE-Stromgrenze liegt, ist es am sichersten, ein kürzeres Kabel oder den höheren IEPE-Stromwert zu verwenden.
Schlussfolgerungen:
Sie sollten sich nur dann Gedanken über die Verwendung langer Kabel mit IEPE-Sensoren machen, wenn Sie an einem Frequenzbereich von mehr als 10 kHz interessiert sind und ein Kabel verwenden, das länger als 30 m ist. Wenn Ihre Anwendung dies erfordert, können diese Ergebnisse Ihnen eine bessere Vorstellung von der Kabellänge geben, die Sie verwenden können. Wenn der Abstand zwischen Messgerät und Sensor nicht geändert werden kann, können Sie ein Messgerät auswählen, das genügend IEPE-Strom zum Antrieb des langen Kabels bereitstellen kann. NI-Produkte unterstützen verschiedene IEPE-Stromwerte: