振动信号采集是机械状态监测、故障诊断和结构动力学分析中的关键技术。传感器与数据采集系统之间的匹配直接决定了信号质量和测量精度，而是否采用具备IEPE功能的数据采集卡则成为传感器选型的重要依据。

一、振动信号采集基础

1. 振动传感器的类型

压电式加速度传感器：基于压电效应，输出与振动加速度成正比的电荷或电压信号。

IEPE传感器：内置集成电路（如阻抗变换器、恒流源供电模块），可直接输出低阻抗电压信号。

其他类型：如MEMS加速度计、应变式传感器等。

2. 信号采集的关键环节

信号调理：包括放大、滤波、阻抗匹配等。

供电方式：IEPE传感器需恒流源供电。

噪声抑制：长线传输时需避免电磁干扰。

二、带IEPE功能数据采集卡的传感器选型

1. 适用传感器类型

IEPE/ICP传感器：直接兼容，无需外接调理电路。

特点：内置前置放大器，输出低阻抗电压信号（如100mV/g）。

2. 选型要点

供电需求：确保采集卡提供恒流源，并匹配传感器供电范围。

灵敏度匹配：传感器量程要在采集卡的量程范围内，避免采集卡采集信号出现削顶现像或造成采集卡损坏等。

频率响应：IEPE传感器的低频特性受内置电路限制，需满足目标频段。

3. 典型应用场景

工业现场监测：如电机、泵机振动检测，需快速部署和抗干扰。

实验室测试：多通道采集时简化布线。

便携式设备：无需外接电源，适合手持式仪器。

如北京新超仁达的NET-2425数据采集器，就是一款带有IEPE功能的，8通道同步采集卡，每个通道的采样率都可高达1.49MHz。并且支持GPS授时和NTP授时，非常适合一些声发射信号采集、电机振动监测等场景使用。

三、不带IEPE功能数据采集卡的传感器选型

1. 适用传感器类型

电荷输出型压电传感器：输出高阻抗电荷信号。

电压输出型传感器：需外置电荷放大器或电压放大器。

2. 选型要点

外置放大器需求：

电荷放大器：将电荷信号转换为电压，需考虑增益、低频截止频率。

电压放大器：匹配传感器输出阻抗（如1MΩ输入阻抗）。

噪声控制：长电缆易引入干扰，需屏蔽线缆并缩短传输距离。

动态范围：电荷型传感器通常具有更宽动态范围（适合冲击测量）。

3. 典型应用场景

高频/冲击测量：如爆炸试验、轴承故障检测。

极端温度环境：如航空发动机、涡轮机械监测。

高精度实验室分析：电荷放大器可灵活调节滤波和增益。

如北京新超仁达的USB-1610数据采集器，其是一款不带有IEPE功能的同步采集卡，一共有2个模拟量通道，每个通道的采样率都可以达到10MHz的高速采样。其在一些轴承故障检测等方面有着非常出色的表现。

四、类型对比

五、总结

选择振动传感器时，需综合评估数据采集卡功能、环境条件、信号特性和成本约束。IEPE方案简化了系统集成，适合常规工业场景；而传统电荷传感器在极端条件和高精度场景中更具优势。未来，随着MEMS和无线传感技术的发展，振动信号采集将向更高集成度与智能化演进。