MEMS oder piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer: Welchen sollten Sie wählen?

Beschleunigungsaufnehmer bilden das Herzstück der Schwingungsüberwachung. Sie ermöglichen es Ingenieuren, abnormale Schwingungen zu erkennen, die Maschinenleistung zu analysieren oder den strukturellen Zustand empfindlicher Gebäude zu überwachen. Aber nicht alle Beschleunigungsaufnehmer beruhen auf dem gleichen Prinzip. Die beiden häufigsten Technologien sind MEMS und piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer. Jede Technologie hat spezifische Vorteile und Einschränkungen, weshalb die Wahl stark von der jeweiligen Anwendung abhängt.

MEMS-Beschleunigungsaufnehmer

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Beschleunigungsaufnehmer verwenden winzige mechanische Strukturen, die auf einem Chip integriert sind, oft mit einem kapazitiven Prinzip. Wenn sich die Struktur unter Beschleunigung bewegt, ändert sich die Kapazität, und diese Änderung wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.

MEMS-Sensoren sind kompakt, erschwinglich und energieeffizient. Sie eignen sich gut für tragbare Geräte, IoT-Integration und langfristige Überwachungskampagnen. Durch ihren digitalen Ausgang sind sie ohne aufwendige Signalaufbereitung einfach zu bedienen. Sie können Schwingungen ab 0 Hz (DC) messen und eignen sich daher gut für niederfrequente Schwingungen.

Bei Micromega Dynamics ist der Recovib Tiny ein gutes Beispiel. Es ist ein robustes, autonomes MEMS-basiertes Gerät, das für den schnellen Einsatz im Feld entwickelt wurde. Der Feel USB basiert ebenfalls auf der MEMS-Technologie und liefert hochauflösende Daten direkt auf einen PC.

Am besten geeignet für: Strukturüberwachung, tragbare Schwingungsüberwachung, industrielle Instandhaltung, Langzeitüberwachung, kostenbewusste Projekte.

Piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer

Piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer basieren auf einem Kristall, der bei Beschleunigung eine elektrische Ladung erzeugt. Dieses Prinzip verleiht ihnen einen breiten Frequenzbereich und eine sehr hohe Empfindlichkeit. Sie gelten als Maßstab für präzise Schwingungsmessungen.

Ihre Haupteinschränkung besteht darin, dass sie keine statische oder sehr niederfrequente Beschleunigung messen können, da die erzeugte Ladung mit der Zeit abfließt. Aus diesem Grund sind sie nicht für die Überwachung langsamer Driften oder statischer Belastungen geeignet.

Am besten geeignet für: Labortests, Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, schnell rotierende Maschinen und Fälle, in denen Frequenzbandbreite und Empfindlichkeit entscheidend sind.

Wie wählen Sie den richtigen Beschleunigungsaufnehmer aus?

Die Wahl hängt von Frequenzbereich, Umgebung und Zielen ab.

• Wenn Sie eine tragbare, kostengünstige, vernetzte Lösung für niederfrequente Messungen für Feldmessungen benötigen → wählen Sie MEMS.

• Wenn Ihre Anwendung Hochfrequenzpräzision (>20kHz) erfordert → entscheiden Sie sich für piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer.

In der Praxis kombinieren viele Organisationen mehrere Technologien: MEMS für die routinemäßige und langfristige Überwachung und piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer für spezifischere Studien.

Über den Sensor hinaus: Der Wert von Daten

Unabhängig davon, welcher Beschleunigungsaufnehmer gewählt wird, ergibt sich der Wert daraus, wie die Daten verarbeitet und geteilt werden. Software wie die Recovib Suite für die Überwachung vor Ort ermöglicht es Ingenieuren, Daten während oder nach einer Messkampagne zu analysieren. Mit der Recovib Cloud für die Fernüberwachung können sie außerdem Signale visualisieren, Alarme einstellen und Berichte in Echtzeit erstellen. So werden aus rohen Schwingungsdaten verwertbare Erkenntnisse, die helfen, Ausfälle zu vermeiden, Strukturen zu schützen und die Wartung zu optimieren.