Hallo,
ich würde gerne einen Vibrations-/Beschleunigungs-Sensor von Brüel &
Kjær in mein Projekt einbauen, ohne dabei die (teure, klobige)
Auswerte-Hardware zu verwenden. Ich möchte damit Vibrationen einer
Maschine messen.
Ich habe kurz recherchiert und bei meinem Sensor handelt es sich um
einen Integrated Electronics
Piezo-Electric(IEPE)-Beschleunigungssensor.
https://www.bksv.com/en/products/transducers/vibration/Vibration-transducers/accelerometers
Wenn ich den Sensor direkt an mein Oszilloskop anklemme, bekomme ich
auch kleine Ausschläge (mV) bei jeder Vibration.
Anscheinend wird diese Art Sensor immer mit einer externen Stromquelle
betrieben. Die Beschaltung ist auf allen Internetseiten bzw. bei allen
Herstellern ähnlich.
Ich habe also eine Stromquelle nach diesem Schaltplan
https://endevco.com/news/archivednews/2010/2010_05/f1.html aufgebaut.
Wenn ich nun zwischen den 47uF und dem Sensor die Spannung mit einem
Oszilloskop messe, wird im ersten Moment wie erwartet die
Sensorbiasspannung von ca 12,5V angezeigt, kurz darauf springt diese
allerdings auf einen Wert knapp unter der Betriebsspannung (hier habe
ich 25V angelegt).
Kann der Grund dafür sein, dass ich keinen Tantalum-Kondensator
verwendet habe (ich hatte gerade nur Elkos und Keramik-Kondensatoren zur
Hand)?
Vielen Dank für eure Antworten!
Steffen
Steffen schrieb:> Ich habe kurz recherchiert und bei meinem Sensor handelt es sich um> einen Integrated Electronics> Piezo-Electric(IEPE)-Beschleunigungssensor.>> https://www.bksv.com/en/products/transducers/vibration/Vibration-transducers/accelerometers
Auf der Seite, die du verlinkst, finden sich dutzende Sensoren mit ganz
unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften. Das Kürzel IEPE findet
sich bei keinem einzigen davon.
Welchen dieser Sensoren hast du denn jetzt? Warum zeigst du einen ganzen
Zoo unterschiedlicher anderer Sensoren, statt direkt auf deinen Sensor
zu verlinken? Beim konkreten Sensortyp dürfte eher der Grund für das
beobachtete Verhalten zu suchen sein.
Steffen schrieb:> Kann der Grund dafür sein, dass ich keinen Tantalum-Kondensator> verwendet habe
Nö. Der Kondensator kann schlimmstenfalls kaputt gehen und dann die
AC-Abkopplung verhindern oder die Stromquelle kurzschließen. Er kann
nicht dafür sorgen, dass die Spannung am Sensor zu stark ansteigt.
Steffen schrieb:> Hier ist der richtige:> https://www.bksv.com/en/products/transducers/vibration/Vibration-transducers/accelerometers/4397
Ok, für den passt deine Schaltung eigentlich. Wenn die Spannung am
Sensor trotzdem nicht bei ~12V stehen bleibt würde ich als erstes mal
nachmessen, ob der Versorgungsstrom tatsächlich 4 mA beträgt. Vielleicht
gibts ja irgendeinen kleinen Fehler in der Beschaltung des LM137, der zu
falschen Strömen führt. Evtl. hast du zu große Ströme eingestellt, die
der Sensor nicht mag.
Ich hab grade nochmal im Datenblatt des LM317 nachgesehen: damit 4mA
einstellen zu wollen ist grenzwertig, der "minimum load current" liegt
zwar bei typisch 3,5mA, kann aber auch bis 10mA hochgehen. Kann also
sein, dass du auch bei richtiger Beschaltung den Sensor mit 10mA
betrieben hast, aber das sollte er eigentlich auch noch können.
Steffen schrieb:> Vielen Dank für die Antwort, daran könnte es liegen!
Wie schon oben geschrieben: auch mit 10mA müsste der Sensor die
Ausgangsspannung irgendwo zwischen 8 und 15V einregeln. Daran alleine
dürfte es also nicht liegen.
Miss den tatsächlichen Strom nach. Das bringt dich viel weiter, als auf
Verdacht neue Bauteile zu bestellen (auch wenn der LM334 natürlich
grundsätzlich besser geeignet ist, die 4mA genau einzustellen).
Ich hatte die Stromquelle mit mehreren Widerständen ohne Sensor gemessen
und der gelieferte Strom schien in Ordnung.
Da in allen Schaltplänen immer extra Tantal-Kondensator stand, war ich
unsicher, ob es evtl. daran liegen könnte, dass ich keinen verwende.
Ich weiß nicht, wie ich den Strom messen kann, ohne die Schaltung zu
beeinflussen, da ja auch schon der Fehlerfall vorliegt.
Ich versuche es mal mit einem Tantal-Kondensator und einer Stromquelle,
der ich vertraue.
Vielen Dank für die guten Hinweise!
Steffen schrieb:> Da in allen Schaltplänen immer extra Tantal-Kondensator stand, war ich> unsicher, ob es evtl. daran liegen könnte, dass ich keinen verwende.
Es gibt natürlich Unterschiede zwischen den verschiedenen
Kondensatortypen. Aber für grundsätzliche Funktion deiner Schaltung wäre
primär mal nur die Spannungsfestigkeit des Kondensators wichtig (und
dass du einen gepolten Kondensator auch richtigrum einbaust). Die
Spannungsfestikeit muss natürlich hoch genug liegen.
Wenn die soweit passt machen unterschiedliche Kondensatortypen zwar noch
Unterschiede in der Performance (Grenzfrequenzen, Linearität), aber
nicht in der grundsätzlichen Funktion.
Steffen schrieb:> Ich versuche es mal mit einem Tantal-Kondensator und einer Stromquelle,> der ich vertraue.
ok, spricht nichts dagegen. Hast du vielleicht ein Labornetzteil, bei
dem sich das Stromlimit genau genug einstellen lässt? Ist für solche
"Inbetriebnahmen" oft sehr praktisch, und kann bei unbemerkten
Schaltungsfehlern oft Bauteile retten.
Achim S. schrieb:> Hast du vielleicht ein Labornetzteil, bei> dem sich das Stromlimit genau genug einstellen lässt?
Leider nur auf 0,1A. Aber das wird schon :D
