线圈式传感器和IEPE振动传感器在应用上有什么区别?

1. 工作原理

  • 线圈式传感器(电动式/磁电式传感器):

    • 基于电磁感应原理,线圈在磁场中相对运动产生感应电压。

    • 属于无源传感器,无需外部供电。

    • 通常输出速度信号(也可通过积分/微分转换为位移或加速度)。

  • IEPE传感器(集成电路压电式传感器):

    • 基于压电效应,压电晶体受振动压力产生电荷。

    • 内置微型集成电路,将高阻抗电荷信号转换为低阻抗电压信号。

    • 需要恒流供电(通常2~20mA,供电与信号共用同一电缆)。

2. 主要特点对比

特性 线圈式传感器 IEPE传感器
输出信号 速度(或积分/微分处理) 加速度(也可集成为速度)
频率响应 低频性能好(通常0.5Hz~2kHz) 高频性能好(通常0.2Hz~20kHz+)
振幅范围 适合大振幅、低速振动 适合宽频带、高动态范围测量
供电需求 无需供电(无源) 需恒流供电(通常4mA,18~30V DC)
输出阻抗 高阻抗(易受干扰) 低阻抗(抗干扰能力强)
温度敏感性 较低 较高(高温需特殊型号)
体积与重量 通常较大、较重 小型化、轻量化
价格 相对较低(结构简单) 相对较高(内置电路)

3. 应用场景差异

  • 线圈式传感器的典型应用:

    • 低频大位移振动:如大型结构(桥梁、建筑)健康监测。

    • 旋转机械的轴振动监测:汽轮机、水轮机等低速设备。

    • 环境振动测量:地震监测、地质勘探(低频信号)。

    • 无需供电的场合:如临时巡检或电源不便的场景。

  • IEPE传感器的典型应用:

    • 高频振动与冲击测量:如发动机、轴承、齿轮箱故障诊断。

    • 模态分析与结构测试:需要宽频带响应的实验室或现场测试。

    • 通用工业振动监测:压缩机、泵、风机等状态监测。

    • 便携式数据采集系统:配合易用的恒流供电数据采集设备。

4. 选择建议

  • 选择线圈式传感器的情况:

    • 重点关注低频振动(如

    • 测量大振幅、速度信号为主的场景。

    • 希望简化系统(无需供电)。

    • 预算有限且对高频响应要求不高。

  • 选择IEPE传感器的情况:

    • 需要宽频带测量(尤其是高频成分)。

    • 关注加速度信号(如冲击、高频振动)。

    • 需要高信噪比、抗干扰能力强的系统。

    • 希望简化信号调理(直接连接采集设备)。

5. 注意事项

  • 电缆影响

    • 线圈式传感器需注意电缆电容和电磁干扰。

    • IEPE传感器对电缆要求较低,但长距离传输需考虑电压降。

  • 环境适应性

    • 线圈式传感器通常耐高温性能较好(无内置电路)。

    • IEPE传感器在高温(>120°C)或强辐射环境下需选择特殊型号。

  • 信号处理

    • 线圈式输出信号可能需要积分/微分处理才能得到加速度/位移。

    • IEPE传感器直接输出加速度,可通过积分获得速度/位移(需注意低频噪声)。


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