ST5484E 4-20 mA · 对于这种应用，Metrix 推荐使用趋近式探头和相应的4-20mA...

数据表

ST5484E 地震式速度 4-20 mA 变送器

Document 1004457 Rev. N (May 2012)

概述

ST5484E 是一个独立的地震式速度变送器，它

由一个压电加速度计，信号积分器 RMS 峰值

检测器和 4-20 毫安信号调节器集成在一个包

里，可以被直接安装在机器壳体上或者轴承

箱上而不需要中间的信号调节设备。已积分

加速度（速度）的振幅信号被转换成对应的

4-20 毫安信号，兼容大部分的工业过程控制

仪器，像 PLCs，DCSs 和 SCADA 系统，可以为

简单振动监视策略提供趋势和/或报警的能力。

如果选择架空引线或接线端子，这种变送器

是专门设计直接连接接线套管而不需要加外

壳。它可以连接安全栅使用在本安场合，或

者直接连接到防爆的套管里实现隔爆安装，

降低整体安装花费。

需要现场显示?

当变送器需要现场显示的时候，Metrix

ST5491E 可以提供这些功能。它的传感和

变送器原理和 5484E 相同，只是它包含了

一个便捷的 2 ½ 数字 LCD 显示屏集成在套

管，温度等级为 -10 C 到 +70C。关于订货信息和详细规

格请参考数据表 1004598。

架空引线

(选项 D=0, 1, 5, 或 6)

(2-线制显示; 4-线制也可

行)

2-针航空插头

(选项 D=4)

2-针接线端子

(选项 D=2)

4-针接线端子

(选项 D=3)

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Document 1004457 of 12 Rev. N (May 2012)

应用

在一些应用场合，也许不会使用独立的监测

系统，因此在这些地方使用振动变送器是一

个很好的方法。

ST5484E 用于旋转和往复式机械上测量一般

振动，这些机械的转速在 120 转到 6000 转之

间。地震式测量尤其适合这些滚动轴承机械，

因为这些机械的轴振动通常通过轴承直接传

送到了轴承座上，不会有大量的阻尼或衰减。

地震式传感器也可以测量不是由于轴产生的

振动，像轴承相关的磨损和缺陷，基座/基础

问题，管路共振耦合到了机械等等。

为什么测量速度?

加速度和位移更容易受振动的频率影响，速

度受频率的影响要小很多。因此，尽管加速

度，速度和位移是相互关联的数学关系，地

震式速度测量往往在广范围频率上比位移或

加速度更加有效。因此，宽频（有时叫“整

体”或“未滤波”）速度测量更适合监视许

多机械作为破坏性振动能量的可靠指示，除

了著名的滑动轴承机械，滑动轴承机器可以

用涡流式传感器能更好的测量。

壳体位移测量不是一个实际的测量，它是一

个典型的积分后的地震式速度测量。因此，

主要的决定在选择地震式传感器的时候通常

会是否去测量壳体速度或壳体加速度。如上

所述，壳体速度通常是更加适合，因为它往

往在破坏性振动能量上有更可靠的指示，在

低速和中速机械的宽频频谱上。

注意:

对于滑动轴承机器，趋近式探头比地震式传感

器提供更有效的振动测量，因为机器的转子动

力学和通过油膜边界后振动能量的衰减。因此，

对于这种应用，Metrix 推荐使用趋近式探头和相应的 4-

20mA 变送器，或者监测系统。

对于滚动轴承，并且转速超过 6000 转的机器，和/或有

冲击壳体振动发生的地方，加速度是一个更好的测量参

数。对于这种情况，我们推荐你咨询离你最近的 Metrix

销售人员，我们的销售人员可以审查你的应用并且协助

你选择合适的传感器类型和相应的变送器，或者监测系

统。

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特征

提高 RFI/EMI 免疫力 –增强电路设计和简

单的安装技术，使它能有效的从公共源中

过滤掉噪音，如手持式无线设备。

卓越的防潮功能 – 2-针 MIL 接头版本是密

封的，并且等级达到 IP67，其匹配的电缆

组件达到 IP66 等级。架空引线和接线端

子版本完全密封，当安装在可选的 8200

管肘的时候，等级达到 IP65。

危险区域批准 – 北美 (CSA), 巴西

(INMETRO), 欧洲 (ATEX & IEC) 批准可行。

动态信号可用性 – 2-线版本提供 4-20 mA

与速度成比例的信号，可以很方便的连接

到 PLCs，DCSs，和其他工厂控制系统。可

选的 4-线制版本也提供原始加速度信号

（100 mV/g），接入到振动数据采集器和

分析仪器。

各种接头选项 – 架空引线，接线端子，和

MIL 类型接头。

导管预备** – 接线端子和架空引线选项在

传感器顶部有导管螺纹。连接导管不需要

特殊的外壳。

坚固的工业设计– 坚固的结构提供杰出的

耐用性；嵌入式底座和壳体张力保护确保

传感器到机器和传感器到导管连接超扭矩

时不会损坏内部组件或主体

高通和低通滤波器选项 – ST5484E 可以从

工厂定制各种低通和/或高通滤波器来精

确调整带通振动测量。

无极性布线 – 我们的专利 IPT®技术允许环

路供电接线的时候不用考虑电压极性，能

有效降低接线错误，确保原始加速度输

出*不会相位倒置。

多种安装选项 – 在公制和英制螺纹尺寸里

有集成和可拆除安装螺钉选项选择。还可

以选择平底座安装适配器。

回路供电 –通过 4-20mA 电流回路提供常

规的 24Vdc 电源。

宽电压范围 – 接受回路电源电压从 11 到

30 Vdc。

RMS 幅值检测 – 测量均方根（RMS）振动

幅值。可选的真有效值或按比例放大的有

效值 (RMS x √2) “派生峰值”。

多种全量程范围 – 频繁被选择的全量程范

围通过选项 AAA 提供；然而，其他选项

（太多而不能一一列举）也是可行的。

对于其他全量程范围的应用，请咨询工厂。

* 动态原始加速度信号只在四线制版本中可行（订

货选项 C=1 和 C=3）。

** Metrix 推荐尽可能使用软管（而非硬管）。硬

管可能更容易引入预加载力在传感器上，并且会相

应的改变传感器的振动相应。

数据表



Specifications

除非另有说明，否则所有规格都是在+25 度

(+77° F) 并且在+24V 直流供电电压下。

输入

供电电压

(请看下面的

最大回路阻

抗)

11 – 30 伏直流 (通常 24 伏直

流)；Metrix 专利 IPT®独立极性二

极管桥架回路可以使接线的时候

不用考虑电压极性。

回路与壳体隔

离

500 V 有效值

输出

4-20 mA 与速度量程成比例 (4mA = 0 振

动， 20mA = 全量程)

4-20 mA 最大

回路阻抗

RL = 50 x (Vs – 11) 当 Vs =变送器端

的供电电压。注意: 对于 4-20 毫安回路的每 50欧姆阻

抗，在变送器端要超过最小的供电电压

（11V 直流）1V 直流，例如，变送器端

为 12V 的时候，有 50 欧姆的回路阻抗；;

变送器端为 30 伏的时候，回路阻抗为

950 欧姆。对于本安应用场合，使用被动

齐纳式安全栅会导致大约 8.1V 的压降，

回路供电电压最小为 26Vdc。因此，对于

被动齐纳式安全栅，供电电压为 26Vdc，

则在变送器端的电压为 17.9Vdc，对应最

大环路阻抗将是 345 欧姆。动态信号 100 mv/g 加速度，滤波到相同的

频带宽度，与速度成比例（查看

订货选项 E 和 F）。

动态信号输出

阻抗

10 kΩ

注释：

1. 1. 动态信号输出利用 10 kΩ 的电阻提供短

路保护功能，从而会导致一个相当大的输

出阻抗。很多信号采集器和分析器具有较

低的输入阻抗（100 kΩ 或更少），这会

使信号衰减 10%或更多。相关 dB 和各种

负载阻抗百分比衰减，请参考表 1。 2.

3. 2. 由于 5484 是一个回路供电设备，有低

操作功率，对超过 16 英尺的电缆（5

米），动态信号输出需要一个缓冲放大

器。长电缆运行会引入分布式电缆电容，

充当一个低通滤波器，衰减高频信号。在

这种情况下,咨询工厂寻求帮助选择一个

合适的低电容电缆。对于动态信号

连接推荐的最

小负载阻抗 (Zload)

500 kΩ

(请看上面注释 1)

信号处理

频率响应 (+/-

3dB 通带)

2 Hz – 1500 Hz (标准)

2 Hz – 2000 Hz (可选)

可选的高通滤

波器拐角

5, 10, 20, 50, 100, 或 200 Hz (必须

订货的时候指定)

数据表



高通衰减 12 dB/倍频程

可选的低通滤

波器拐角

230, 250, 500, 或 1000 Hz

(必须在订货的时候指定)

低通衰减 12 dB/倍频程

精度 ± 2.5% (通带内)

± 4% (拐角频率)

最大刻度 5.0 in/sec (其他通过请求)

最小刻度 0.5 in/sec (其他通过请求)

量程单位 in/sec (标准)

mm/sec (通过要求实现)

幅值检测真有效值检测器；全量程可以定

制为真有效值单元，或者按比例

计算的有效值（RMS x √2）为

“派生峰值”测量。.

查看订货选项 AAA.

物理

操作温度 -40C 到 +100C (-40 F 到 +212F)

重量 0.9 磅 (0.36 kg)

尺寸参考图 1 和 2

灵敏轴与安装螺栓轴一样

轴方向任意

壳体材料 303 不锈钢 (标准)

316 不锈钢 (可选

壳体等级航空接头

(选项 D=4)

架空引线和接

线端子

(选项 D≠4)

IP67* NEMA 4X *传感器等级达到

IP67；可移除防溅

型电缆组件等级达

到 IP66。

IP65** NEMA 4 ** 当安装使用管肘p/n 8200-XXX.

接头类型架空引线 (2- 和 4-线)

MIL-C-5015 (2-线)

接线端子 (2- 和 4-线)

(参考订货选项 D)

湿度 95%, 不凝结

(架空引线和接线端子版本)

100% 凝结

(航空插头)

批准

CE 标记 Yes

危险区域 CSA

ATEX

IECEx

INMETRO

GOST (请咨询工厂)

(参考订货选项 C)

推荐齐纳式安全栅

被动 (齐纳式) MTL 7787+ 或相当

主动 (齐纳式) MTL 7706 或相当

主动 (隔离式) MTL 5541 或相当

ST5484E 实体

参数

最大电压: 30 V

最大电流: 100 mA

数据表



订货信息

ST5484-AAA-BCD-EF

地震式速度变送器

AAA 全量程1

1 2 1 1.0 in/sec (25.4 mm/s) peak2

1 2 2 0.5 in/sec (12.7 mm/s) peak2

1 2 3 2.0 in/sec (50.8 mm/s) peak2

1 2 4 5.0 in/sec (254 mm/s) peak2

1 2 6 0.8 in/sec (20.3 mm/s) peak2

1 3 2 3.0 in/sec (76.2 mm/s) peak2

1 5 1 1.0 in/sec (25.4 mm/s) true RMS



1 5 4 5.0 in/sec (254 mm/s) true RMS



B 壳体材料 & 螺栓尺寸1

0 303 SS housing, ¼” NPT stud

1 303 SS housing, ½” NPT stud

2 303 SS housing, ⅜x24 UNF – ½” stud

3 303 SS housing, ½ x20 UNF – ½” stud

4 303 SS housing, M8x1.0 – 12 stud


6 303 SS housing, ¼ x20 UNC – ½” stud

7 303 SS housing, ¼ x28 UNF – ½” stud


9 303 SS housing, ⅜x16 UNC – ½” stud

10 316 SS housing, ¼” NPT stud

11 316 SS housing, ½” NPT stud

12 316 SS housing, ⅜x24 UNF – ½” stud

13 316 SS housing, ½ x20 UNF – ½” stud



16 316 SS housing, ¼ x20 UNC – ½” stud

17 316 SS housing, ¼ x28 UNF – ½” stud


19 316 SS housing, ⅜x16 UNC – ½” stud

20 303 SS housing, ½ x13 UNC – ½” stud


30 316 SS housing, ½ x13 UNC – ½” stud


C 危险区域认证3,4

0 无危险批准

1 CSA/NRTL/C, Class I, Div 2, Grps A-D

2

(XP) CSA/NRTL/C, Class I, Div 1, Grps B-D and Class II, Div 1, Grps E-G

3 (I.S.) ATEX, EEx ia IIC T4

4 (I.S.) CSA, Class I, Div 1, Grps A-D

5 (I.S.) INMETRO, BR-Ex ia IIC T4

6 (XP) INMETRO, BR-Ex d IIC T4

7 (I.S.) IECEx, Ex ia IIC T4

8 (XP) ATEX/IECEx, Ex d IIC T4

D 连接方式3

0

24” 架空引线，2-线；

(只有 4-20 mA 输出)

1

24” 架空引线, 4-线;

(4-20 mA 输出和动态原始加速度信号)

2

接线端子, 2-线; 5


3

接线端子, 4-线; 5


4

2-针航空插头 (MIL-C-5015),


5

72” 架空引线, 2-线;


6

72” 架空引线, 4-线;


E 高通滤波器

0 2 Hz (标准)

1 5 Hz

2 10 Hz

3 20 Hz

4 50 Hz

5 100 Hz

6 200 Hz6

X 定制 (咨询工厂)6

F 低通滤波器

0 1500 Hz (标准)

1 500 Hz

2 1000 Hz

3 2000 Hz

4 250 Hz6

5 230 Hz6

X 定制 (咨询工厂)6

数据表



注释:

1. 小直径安装螺栓不能经受住瞬间环境振动等级超过

2.0in/sec。A&B 选项组合参考表 2。

2. ST5484E 使用有效值振幅检测回路。峰值全量程使用

按比例放大的有效值（例如 RMS x √2）。“派生峰

值”测量值和真峰值一样，只是在特殊情况下的一

个纯正弦曲线，没有复杂的振动信号。.

3. 危险区域认证不兼容所有接头类型。对于 C&D 选项

的组合，请查阅表 3 。

4. 有些批准需要使用本安安全栅，有些要求隔爆处理，

请参考表 4。

5. 也许在可选的 8200 管肘中的接线端子接线的时候是

困难的。建议先把线都穿过管肘，然后接到端子上，

最后利用管肘保护。也许需要结合使用 8201 适配器。

参考下页的附件章节。

6. 标准滤波器的高通和低通滤波拐角频率必须至少分

离一个倍频程（低通频率至少是高通频率的两倍）。

所有组合都可以，除了 E=6 和 F=4 或 5。定制的滤波

器分离更近和/或在一些情况下不同的衰减。假如需

要定制滤波器了，请咨询工厂。

表 1 – 动态信号对于负载阻抗的衰减 (Zload)

数据采集器 / 分

析仪负载阻抗 (Zload)

动态信号电压衰减 (dB)

动态信号电压衰减 (%)

10 MΩ 0.01 dB 0.1%

5 MΩ 0.02 dB 0.2%

2 MΩ 0.04 dB 0.5%

1 MΩ 0.09 dB 1%

500 kΩ 0.18 dB 2%

200 kΩ 0.43 dB 5%

100 kΩ 0.84 dB 9%

50 kΩ 1.61 dB 17%

20 kΩ 3.57 dB 33%

10 kΩ 6.10 dB 50%

表 2 –A&B 选项允许的组合

满量程 AAA =

允许 B 选项

(安装螺栓尺寸)

121, 122, 123, 126 151, 152, 153, 156

所有 (无限制)

124 and 154 0, 1, 3, 10, 11, 13, 20, 30

132 and 162 0, 1, 2, 3, 5, 9 10, 11, 12, 13, 15, 19, 20, 21, 30, 31

表 3 –C & D 选项允许的组合

D C 1 2 3 4 5 6 7 8

0 Y Y N N Y Y N Y

1 Y Y N N Y Y N Y

2 Y N Y Y Y N Y Y

3 Y N Y Y Y N Y Y

4 Y N Y Y Y N Y N

5 Y Y N N Y Y N Y

6 Y Y N N Y Y N Y

表 4 – 批准和相应的布线要求

C = 代理批准区域

本安安全栅

隔爆接线

本安安全栅或隔爆接线不要求

1 CSA NRTL/C Class I, Div 2, Groups A-D ●

2 CSA NRTL/C Class I, Div 1, Groups B-D Class II, Div 1, Groups E-G

●

3 ATEX Ex ia IIC T4 ●

4 CSA Class I, Div 1, Groups A-D ●

5 INMETRO BR-Ex ia IIC T4 ●

6 INMETRO BR-Ex d IIC T4 ●

7 IECEx Ex ia IIC T4 ●

8 ATEX / IECEx

Ex d IIC T4 ●

数据表



附件

部件号描述

8200-001 管肘 & 变径

为现场接线提供通路和自然保护。Class I, Div. 1 (Grps C & D)

和 Class II, Div. 1 (Grps E, F & G) 危险区域。管道入口是 1” NPT

(包括1” NPT 到 ¾ " NPT)。 IP 65 等级。

材料：铜灰铝。

8200-002 管肘 & 带端子变径

与 8200-001 一样，但包括接线端子。管道入口是1” NPT (提

供1” NPT 到 ½” NPT)

8200-005 不锈钢管肘 & 变径

和 8200-001一样，但是没有危险区域批准或NEMA/IP 等级。

管道接头 ½” NPT。

材质：303不锈钢。

8200-006 不锈钢管肘 & 带端子的变径

与 8200-005一样，但是包含接线端子。管道入口是½ " NPT。

材质：303不锈钢。

8201-001

管节

子不能容纳管肘的地方，安装在ST5484E和8200-XXX之间。

适合 Class I, Div 1 (Grps A,B,C,D) 和 Class II, Div 1 (Grps E,F,G) 危

险区域

材料：镀锌钢

7084-001

法兰安装适配器

转换5484E上的½” NPT 安装螺栓到3孔的平面底座模式。孔的

模型是在1.5”直径环上有3个等分的0.26”直径孔。适配器是

2” 直径 x 0.75” 厚。

材料：303不锈钢。

7084-002


与7084-001一样，除了中心孔适合¼” NPT螺栓。

7084-005


与 7084-001一样，除了中心孔适合⅜x24 UNF 安装螺栓。

数据表



8253-002 ½” NPT 到 ¼” NPT 变径套管

适合5484E（B=0）上 ¼” NPT 安装螺栓到½” NPT 安装孔。

材料：303不锈钢。

8978-111-XXXX 2-pin MIL Splash-Proof (IP66) Cable Assembly

与2针航空插头配套使用。摩擦安装非螺纹接头是完全密封

的，并提供IP66密封防止水分进入。6.4mm (0.25”)直径的聚

氨酯护套电缆封装了一根双绞线导体和屏蔽线。不锈钢软管

夹钳包括安全接头到5484。

XXX.X = 电缆长度米 (例如： 0037= 3.7 m)

8978-211-XXXX 2-针航空插头电缆组件

与 8978-111 类似，但是没有防溅型引导。

8978-200-0000 2-针航空接头组件

与 8978-211 类型，但是没有电缆（电缆现场安装时接头可

以被拆卸）

9334-111-YYYY-XXXX 2-针航空接头防溅型（IP66）带铠装电缆组件

与2针航空类型接头配套使用。摩擦安装非螺纹接头是完全

密封的，并提供IP66密封防止水分进入。7.1mm (0.28”) 直径

的304不锈钢铠装封装了一根双绞线导体和屏蔽线。不锈钢

软管夹钳包括安全接头到5484。

XXX.X =电缆长度米(例如：0037= 3.7 m)

9334-211-YYYY-XXXX 2-针航空接头铠装电缆组件

与 9334-111 类似，但是带有螺丝类型的接头和没有防溅型

引导。

8169-75-002-XXX 2-线电缆组件

当不使用穿线管道的时候与8200-001或8200-005管肘配套使

用。2-芯 (20 AWG)双绞屏蔽PVC护套电缆。具有防电缆拉紧

功能。接头是雄性¾” NPT。

材料：镀锌钢。

XXX= 英尺长度 (例如: 010=10 英尺)

93818-004 电缆夹紧张力减轻装置

在电缆进入的接线盒的地方与首先8978电缆组件配套使用。

¾” NPT外螺纹夹紧电缆。适合电缆直径从0.156” 到 0.25”。

内带密封圈和锁紧螺母。热镀 / 机械镀锌制成。适用于

NEMA 4 接线盒。

93818-018 电缆夹紧张力减轻装置

与 93818-004类似，但适合更大的电缆直径，直径范围0.4”

到 0.5”，如客户提供的电缆与5484E接线端子版本一起使用

(D=2 或 3)。

数据表



外形尺寸图

图 1: ST5484E 的外部尺寸(所有版本除了航空

接头). 尺寸 mm [inches]. 可选的 8200-XXX 管

肘显示已安装。

图 2: ST5484E-XXX-XX4-XX (航空接头类型)

的外部尺寸。

尺寸 mm [inches]。

数据表



布线连接

表 5 – 布线连接说明

接头类型动态信号连接电源连接

MIL-C-5015 无效 24 Vdc 电源连接到所有

ST5484E 型号上而不需

要参考极性。传感器使

用 IPT®独立极性二极管

桥接回路，在传感器内

部永远面对正确的电

压，不管外部极性。注释：尽管 ST5484E 允许任

一方向的极性，但安装使用

本安安全栅时将需要在安全

栅的输入端获得正确的极

性。然而，在安全栅的输出

端（例如传感器连接）接线

不需要考虑极性。

2-线架空引线无效

2-线接线端子无效

4-线架空引线

红: 电源 +

蓝: 电源-

白: 动态信号-

黑: 动态信号+

4-接线端子

图 3: 单个 ST5484E 地震式振动变送器的典型

安装

图 4: 多个 ST5484E 地震式振动变送器的典型

安装

PW

R

+

–

注释: + 和 –符号不是在

标签上

数据表



附加文档

描述 Metrix 文档号

手册 M9162

说明书 9163

安装图 – 本安安全栅危险区域 (CSA) 9426

安装图本安安全栅危险区域(CENELEC) 9278

安装图 – Div 2 / Zone 2 1086105

北京公司

信德迈科技(北京)有限公司 CNMEC Technology Company

地址：北京市朝阳区胜古中路2号金基业大厦201室

邮编：100029

电话：010-8428 2935,6441 3876,8428 9077

手机：139 1096 2635 QQ:1152366120

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西安公司

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传真：029 - 8610 6806 QQ:1750597616

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ST5484E 4-20 mA · 对于这种应用，Metrix 推荐使用趋近式探头和相应的4-20mA...

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