在IEPE传感器中使用长线缆

已更新 2026年7月8日

概述

将长电缆与IEPE传感器配合使用时，电缆增加的电容会滤除部分高频成分，从而影响传感器的频率响应。电缆的电容、传感器的输出电平以及提供给传感器的IEPE电流都是决定频率响应的变量。可对频率响应进行建模和理论计算。PCB网站上有关于该理论的详细信息。以下是链接：PCB - 驱动长线缆

内容

测试设置：
结果:
结论：

测试设置：

为了获得被测线缆的频率响应，对不同电压幅值从1kHz到80kHz进行了扫描正弦分析。 PXI-4461和声音和振动测量套件中的LabVIEW正弦扫描范例提供了硬件和软件测量实现。使用GRAS前置放大器输入适配器可将电压信号加至前置放大器。待测线缆长度连接GRAS前置放大器和Dytran电流源电源单元。 Dytran 4115B的输出电流可在2mA至20mA之间变化。该测试设置允许改变线缆类型、IEPE电流和传感器信号电平。

结果:

在三种不同的线缆上进行了测试：

线缆	电容/英尺	总电容
100英尺RG-62	13.5 pF/ft	1.35 nF
500英尺RG-58	28.8 pF/ft	14.4 nF
1000英尺RG-174	30.5 pF/ft	30.5 nF

下图为1 kHz至80 kHz扫描的滤波频率输出，信号幅值（250mV、1V、5V）和IEPE电流分别为2mA、4mA、10mA和20mA。频率值表示0.1dB变化的通带频率（响应通道相对于激励通道变化超过0.1dB的频率）。

5V峰值信号幅值

1V峰值信号幅值

250mV峰值信号幅值

请注意，图中的区域由三个线缆测试点定义。如使用未经测试的线缆长度，且频率接近IEPE电流边界，最安全的方法是使用较短的线缆或使用较高的IEPE电流值。

结论：

只有当关注频率高于10 kHz且电缆长度超过300英尺时,才需关注IEPE传感器使用长电缆的影响。如果应用程序确实需要这样做，这些结果可以帮助您更好地了解可用的线缆长度。如测量设备和传感器之间的距离是无法更改的要求，可选择可提供足够IEPE电流驱动长线缆的测量设备。 NI产品支持多种不同的IEPE电流值：

产物	最大IEPE电流(mA)
NI-9218	2
NI-9230	4
NI-9232	4
NI-9234	2
NI-443x	4
NI-4461、NI-4462	10
NI-4464	20
NI-4480	20
NI-449x	4

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