ICP/IEPE steht für Integrated Circuit Piezoelectric bzw. Integrated Electronics Piezo-Electric. Es handelt sich dabei um einen Standard für ursprünglich piezoelektrische Sensoren mit integrierter Elektronik, die heutzutage häufig in der industriellen Messtechnik eingesetzt werden.
Hintergrund
Diese Technologie wurde ursprünglich für Piezo-Beschleunigungssensoren entwickelt. Piezo-Sensoren liefern zunächst eine (hochohmige) elektrische Ladung als Ausgangssignal. Diese Ladung ist proprtional zur Beschleunigung. Die älteren Mess-Systeme bestanden aus einem reinen Piezo-Sensor, einem Kabel und einem speziellen Ladungsverstärker, der schließlich eine Spannung proportional zur Beschleunigung liefert. Problematisch ist dabei, dass das Sensor-Signal sehr hochohmig ist. Man benötigt spezielle und teure Kabel um Einstreuungen über das Kabel zu verringern. Längere Leitungen waren nicht möglich. Daher integrierte man den Ladungsverstärker direkt in den Sensor. Das Ausgangssignal ist dadurch niederohmig und unempfindlich gegenüber Einstreuungen. Signal und Spannungsversorgung werden über ein einfaches Koaxialkabel übertragen. Grundsätzlich findet man die gleichzeitige Übertragung von Versorgungsspannung und Signal auch bei der Phantomspeisung P48. ICP/IEPE verwendet jedoch eine Stromeinspeisung, also eine völlig andere Technologie.
Die wichtigsten Punkte zu ICP/IEPE:
- Integrierte Elektronik: Im Sensor ist ein kleiner Verstärker integriert, der das schwache Nutzsignal verstärkt.
- Konstantstromspeisung: Der Sensor benötigt eine Konstantstromquelle zur Versorgung des Verstärkers. Diese wird üblicherweise über das Signalkabel bereitgestellt.
- Extrem niederohmiges Signal
- Leerlaufspannung 24-28V
- Strom 2-20mA
Vorteile:
- Hohe Empfindlichkeit: Durch den integrierten Verstärker können auch kleine Signale gemessen werden.
- Die Signalübertragung ist weniger anfällig für Störungen.
- Lange Kabel: Die Signale können über lange Kabel übertragen werden, ohne dass die Signalqualität beeinträchtigt wird.
- Günstige koaxialkabel
- Einfache Handhabung: Die Sensoren sind einfach zu installieren und zu verwenden.
- Kabelbruch kann automatisch erkannt werden
Anwendungen
ICP/IEPE-Sensoren werden in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B.:
- Vibrationsmessung: Überwachung von Maschinen und Anlagen
- Schallmessung: Lärmmessungen, Akustikmessungen
- Beschleunigungsmessung: Crash-Tests, Stoßmessungen
- Druckmessung: Prozessüberwachung, Hydraulik
Unterschiede zwischen ICP und IEPE
- ICP: Ist ein eingetragener Markenname von PCB Piezotronics.
- IEPE: Ist der etwas allgemeinere Begriff für diese Art von Sensoren.
Im Wesentlichen sind ICP und IEPE identisch.
Kenndaten
- Spannungsversorgung: Die Versorgungsspannung liegt im Leerlauf typischerweise zwischen 24V und 28V.
- Der eingeprägte Strom beträgt zwischen 4 mA und 20 mA.
Steckverbinder für ICP /IEPE
ICP/IEPE verwendet meist den klassischen BNC Stecker, den man auch an üblichen Oszilloskopen findet. ICP/IEPE benötigt aber die spezielle Stromeinspeisung. Ein ICP Mikrofon kann man zwar mechanisch direkt anschließen, aber es funktioniert nicht, da die Versorgung fehlt. Immerhin kommt es dabei zu keinen Beschädigungen.
Versorgungsmodule für ICP/IEPE
Sie benötigen vielmehr spezielle ICP/IEPE Versorgungseinheiten, die den Konstantstrom liefern und ggf. einen zusätzlichen Verstärker. Ausgangsbuchse ist dann auch häufig BNC. Diese Ausgangsbuchse kann dann an das oben erwähnte Oszilloskop bzw. Messgerät angeschlossen werden. In der Praxis führt das gerne zu Verwechselungen.
Solche Versorgungs-Module sind in professionellen Schallpegelmessern bereits integriert.
Sie finden aber auch Module für die Phantomspeisung P48 oder Versorgung über USB mit 5V
