IEPE (ICP) sensor simulation and testing tool ICP EMULATOR I
Homepage EIGNER MESSTECHNIK - electronic design & engineering fastest contact: info[at]eigner-messtechnik[dot]de
ELECTRONIC DESIGN & ENGINEERING
home
introduction
products
services
downloads
impressum
datenschutz

IEPE module
selection
support

ACTIVE FILTERS
ICP EMULATOR I  -  IEPE (ICP®) sensor simulator
IEPE Testing Tool - ICP EMULATOR I

 Product info:  ICP-EMULATOR-I ds screen.pdf     [26 kByte info in 'EN']
Test control unit for IEPE (ICP®) amplifiers
Transducers that operate in accordance with the IEPE principle have long established themselves on the market as low-interference, easy-to-handle smart transducers for acceleration and vibration, etc.
The test control unit ICP EMULATOR I is designed to test signal processing amplifiers for IEPE sensors. It replaces real IEPE sensors for the cases
where no calibrated shaker is available for generation of exact
and reproducible test signals.
Principle of operation:
In view of the fact that, dependent on the type, IEPE sensors are operated with a load-independent current of between 0.5 and 20 mA from a DC supply point
of 24 V, it is not possible to just feed the test signals into the inputs of IEPE amplifiers. The test signal virtually "works" against the power supply and the high supply voltage. A circuit was therefore developed which uses resistors to emulate the quiescent potential.
The quiescent potential is one-half of the supply voltage of the stabilised power supply, i.e. approx. +12 V. The test signal is capacitively coupled and superimposes this quiescent DC voltage with the test signal AC voltage (see the block schematic).
As a result of the differential circuit design, the ICP EMULATOR I is suitable for testing both the customary unbalanced and the ground-balanced amplifiers.
Prüfgerät für IEPE (ICP®) Verstärker
Messwertaufnehmer nach dem IEPE-Prinzip haben sich als störungsarme, leicht zu handhabende Smart Transducer für Beschleunigung, Vibration etc. seit längerem am Markt etabliert.
Das Testgerät ICP EMULATOR I ist für die Prüfung von Signalaufbereitungs-Verstärkern für IEPE-Sensoren konzipiert. Es ersetzt reale IEPE-Sensoren für die Fälle, in denen kein kalibrierter Prüfstand (Shaker) für die Generierung von exakten, reproduzierbaren Testsignal zur Verfügung steht.
Funktionsprinzip:
Da IEPE-Sensoren je nach Typ mit einem eingeprägten Strom von 0.5 bis 20mA aus einer DC-Spannungsquelle von ca. 24V betrieben werden, ist eine direkte Einspeisung von Testsignalen in die Eingänge von ICP-Verstärkern nicht so ohne weiteres möglich. Das Testsignal "arbeitet" quasi gegen die Stromquelle und gegen die hohe Versorgungsspannung. Deshalb wurde eine Schaltung entwickelt, die mittels Widerstände das Ruhepotential des IEPE-Sensors nachbildet.
Das Ruhepotential beträgt die halbe Versorgungsspannung der Konstant-
stromquelle, also ca. +12V. Das Testsignal wird kapazitiv eingekoppelt und überlagert diese Ruhe-Gleichspannung mit der Testsignalwechselspannung. (Siehe Prinzip-Schaltbild.)
ICP EMULATOR I eignet sich aufgrund des differentiellen Schaltungsdesigns sowohl für die Prüfung der üblichen unsymmetrischen wie auch der Masse-symmetrischen Verstärker.
Principle: IEPE Testing Tool - ICP EMULATOR I
Setting procedure:
The rotary switch is used to set the desired current range with which the IEPE amplifier supplies the IEPE sensors.
Possible values are: (new - impoved range) 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 16, 20 mA.
The internal resistors are dimensioned such that an offset voltage of approx.
+12 V sets in as half of the 24 V nominal supply of the IEPE sensor.
This results in an optimum output swing of at least ±10 V.

Example:
If the IEPE sensor is to be fed from the IEPE amplifier with 4 mA, select the
4 mA switch setting.
The internal resistance for 4 mA is 3 kOhm: 3 k x 4 mA = 12 V.
A current selection at the ICP EMULATOR I which does not correspond to the load-independent current of the IEPE amplifier leads to a restricted output
swing of the amplifier because the middle point (= half the supply voltage)
shifts towards GND or +24 V.
The test signal to the device under test is coupled across a wide range of large capacitances. This results in a low bottom cut-off frequency of less than 0.3 Hz. The upper cut-off frequency is approx. 25 kHz. This range should be sufficient
for emulation of most of the common IEPE sensors.

Test procedure:
ICP EMULATOR I is supplied with ±15 VDC by means of the supplied plug-in power supply. Set the desired range of current. Connect the IEPE amplifier being tested to the output connector of the testing unit. A test signal (e.g. sine wave, triangular wave, square wave, etc. from a function generator) is supplied at the input BNC connector. An oscilloscope can be used to measure the effective input signal of the test specimen at the output BNC connector. The input value for the signal voltage ranges from 0 to ±10 V (12 V max.) and corresponds to the output range at the IEPE amplifier input.
Einstellung:
Mit dem Drehschalter wird der gewünschte Strombereich, mit dem der IEPE-Verstärker die IEPE-Sensoren versorgt, eingestellt.
Mögliche Werte sind: (neu - verbessert) 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 16, 20 mA.
Die internen Widerstände sind so bemessen, dass sich jeweils eine Offsetspannung von ca. +12V als Hälfte der 24V-Nominalspeisung der IEPE-Sensors einstellt.
Daraus resultiert eine optimale Aussteuerbarkeit von mindestens ±10V.

Beispiel:
Der IEPE-Sensor soll vom IEPE-Verstärker mit 4mA versorgt werden, gewählt wird Schalterstellung 4mA.
Der interne Widerstand für 4mA beträgt 3kOhm: 3k x 4mA = 12V.
Eine Stromwahl am ICP EMULATOR I, die nicht dem eingeprägten Strom des IEPE-Verstärkers entspricht, führt zu einer eingeschränkten Aussteuerbarkeit des Verstärkers, da sich dabei das Ruhepotential (= Versorgungsspannung / 2) in Richtung GND oder +24V verschiebt.
Die Ankopplung des Testsignals an den Prüfling erfolgt symmetrisch über grosse Kapazitäten. Damit ergibt sich eine niedrige untere Grenzfrequenz von kleiner 0.3Hz. Die obere Grenzfrequenz beträgt ca. 25kHz. Diese Bandbreite sollte für die Emulation der meisten IEPE-Sensoren ausreichen.

Testablauf:
ICP EMULATOR I wird mittels des mitgelieferten Steckernetzteils mit +/-15VDC versorgt. Der gewünschte Strombereich wird eingestellt. Der zu prüfende IEPE-Verstärker wird an die Output-Buchsen des Testgeräts angeschlossen. An der Input-BNC-Buchse wird ein Testsignal (z.B. Sinus Dreieck, Rechteck usw. von einem Funktionsgenerator) eingespeist. An der Output BNC-Buchse kann mittels Scope das effektive Einganssignal des Prüflings gemessen werden. Der Eingangsbereich für die Signalspannung reicht von 0...+/- 10V (12V max.) und entspricht dem Ausgangsbereich am IEPE-Verstärkereingang.
 Product info:  ICP-EMULATOR-I ds screen.pdf   [26 kByte info in 'EN']

 ICP® reg. trademark PCB Group Inc.
 More information on request: info[at]eigner-messtechnik[dot]de  Please specify in your enquiry mail the product you are interested in.
 Copyright © Eigner Messtechnik