Integrated Electronics Piezo-Electric

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Die Abkürzung IEPE steht für Integrated Electronics Piezo Electric. Sie bezeichnet einen Industriestandard für piezoelektrische Sensoren mit eingebauter Impedanzwandler-Elektronik. Dabei kann es sich um Beschleunigungs-, Kraft- und Drucksensoren handeln. Auch für Messmikrofone wird der IEPE-Standard angewandt.

Die IEPE-Sensorelektronik wandelt das hochimpedante Signal des piezoelektrischen Materials in ein Spannungssignal mit einer geringen Impedanz von etwa 100 Ohm. Ein niederimpedantes Sensorsignal ist vorteilhaft, weil es sich verlustarm über lange Leitungen übertragen lässt. Außerdem kann auf die bei piezoelektrischen Sensoren sonst erforderlichen störarmen Spezialkabel verzichtet werden.

Die Sensorelektronik wird mit einem Konstantstrom versorgt, der üblicherweise zwischen 2 und 20 mA liegt. Die Besonderheit des IEPE-Prinzips liegt darin, dass der Versorgungsstrom und das Sensorsignal gemeinsam über ein einfaches Koaxialkabel übertragen werden. Über dem Sensor bildet sich bei Speisung mit Konstantstrom eine positive Arbeitspunktspannnung, die typischerweise 8 bis 12 V beträgt. Das eigentliche Messsignal des Sensors überlagert sich als Wechselspannung dieser Arbeitspunktspannnung.

Vom Messgeräteeingang wird die Arbeitspunktspannung mit einem Kondensator ferngehalten und nur die Signalspannung des Sensors wird weiterverarbeitet. Die IEPE-Konstantstromversorgung ist heute bereits in die Eingänge vieler Messgeräte integriert, die mit piezoelektrischen Sensoren oder Messmikrofonen arbeiten.

Für die genannten Sensortypen setzt sich der IEPE-Standard mehr und mehr durch. Piezolelektrische Sensoren ohne Elektronik, das heißt mit Ladungsausgang, bleiben Anwendungen vorbehalten, bei denen hohe Betriebstemperaturen, ein extrem großer Dynamikumfang, ein sehr energiesparender Betrieb oder eine extrem kleine Bauform gefordert sind.

[Bearbeiten] Weblinks

• Metra Mess- und Frequenztechnik über IEPE
• Sensor-Lexikon über IEPE