Усилитель заряда CET-DQ601B
Краткое описание:
Усилитель заряда Enviko — это канальный усилитель заряда, выходное напряжение которого пропорционально входному заряду. Оснащенный пьезоэлектрическими датчиками, он может измерять ускорение, давление, силу и другие механические величины объектов.
Он широко используется в водном хозяйстве, энергетике, горнодобывающей промышленности, транспорте, строительстве, сейсмостойкой, аэрокосмической промышленности, производстве оружия и других областях. Этот прибор имеет следующие характеристики.
Подробности продукта
Обзор функций
CET-DQ601B
Усилитель заряда — это усилитель заряда канала, выходное напряжение которого пропорционально входному заряду. Оснащенный пьезоэлектрическими датчиками, он может измерять ускорение, давление, силу и другие механические величины объектов. Он широко используется в водном хозяйстве, энергетике, горнодобывающей промышленности, транспорте, строительстве, сейсмостойкой, аэрокосмической промышленности, оружейной промышленности и других областях. Этот прибор имеет следующие характеристики.
1). Структура разумна, схема оптимизирована, основные компоненты и разъемы импортные, с высокой точностью, низким уровнем шума и малым дрейфом, чтобы обеспечить стабильное и надежное качество продукции.
2). Устранив затухание входной емкости эквивалентного кабеля, можно удлинить кабель, не влияя на точность измерений.
3).выход 10В 50мА.
4). Поддержка 4,6,8,12 каналов (опционально), выход подключения DB15, рабочее напряжение: DC12V.
Принцип работы
Усилитель заряда CET-DQ601B состоит из каскада преобразования заряда, адаптивного каскада, фильтра нижних частот, фильтра верхних частот, конечного каскада защиты от перегрузки усилителя мощности и источника питания. Th：
1) Каскад преобразования заряда: с операционным усилителем А1 в качестве ядра.
Усилитель заряда CET-DQ601B может быть подключен к пьезоэлектрическому датчику ускорения, пьезоэлектрическому датчику силы и пьезоэлектрическому датчику давления. Общей их характеристикой является то, что механическая величина преобразуется в слабый заряд Q, который пропорционален ей, а выходное сопротивление RA очень высокое. Стадия преобразования заряда заключается в преобразовании заряда в напряжение (1пк/1мВ), которое пропорционально заряду, и изменении высокого выходного сопротивления на низкое выходное сопротивление.
Ca — емкость датчика обычно составляет несколько тысяч пФ, 1/2 π Raca определяет нижний предел низкой частоты датчика.
Cc-- Выходная емкость малошумящего кабеля датчика.
Ci — Входная емкость операционного усилителя A1, типичное значение 3пФ.
В каскаде преобразования заряда A1 используется американский широкополосный прецизионный операционный усилитель с высоким входным сопротивлением, низким уровнем шума и низким дрейфом. Конденсатор обратной связи CF1 имеет четыре уровня: 101 пФ, 102 пФ, 103 пФ и 104 пФ. Согласно теореме Миллера, эффективная емкость, преобразованная из емкости обратной связи во вход, равна: C = 1 + kcf1. Где k — коэффициент усиления A1 без обратной связи, а типичное значение составляет 120 дБ. CF1 составляет 100 пФ (минимум), а C составляет около 108 пФ. Предполагая, что длина входного кабеля с низким уровнем шума датчика составляет 1000 м, CC составляет 95000 пФ; предполагая, что датчик CA составляет 5000 пФ, общая емкость caccic в параллельном соединении составляет около 105 пФ. По сравнению с C общая емкость составляет 105пФ/108пФ = 1/1000. Другими словами, датчик с емкостью 5000пФ и выходным кабелем длиной 1000м, эквивалентным емкости обратной связи, повлияет на точность CF1 всего на 0,1%. Выходное напряжение каскада преобразования заряда представляет собой выходной заряд датчика Q/конденсатора обратной связи CF1, поэтому точность выходного напряжения повлияет всего на 0,1%.
Выходное напряжение каскада преобразования заряда равно Q/CF1, поэтому при емкости конденсаторов обратной связи 101пФ, 102пФ, 103пФ и 104пФ выходное напряжение составляет 10мВ/PC, 1мВ/PC, 0,1мВ/PC и 0,01мВ/PC соответственно.
2).Адаптивный уровень
Он состоит из операционного усилителя А2 и потенциометра регулировки чувствительности датчика W. Функция этого каскада заключается в том, что при использовании пьезоэлектрических датчиков с различной чувствительностью весь прибор имеет нормализованное выходное напряжение.
3).фильтр нижних частот
Активный фильтр мощности Баттерворта второго порядка с A3 в качестве сердечника имеет такие преимущества, как меньшее количество компонентов, удобная настройка и плоская полоса пропускания, что позволяет эффективно устранять влияние высокочастотных помех на полезные сигналы.
4) Фильтр верхних частот
Пассивный фильтр верхних частот первого порядка, состоящий из c4r4, способен эффективно подавлять влияние низкочастотных помех на полезные сигналы.
5)．Конечный усилитель мощности
С A4 в качестве ядра усиления II, защита от короткого замыкания на выходе, высокая точность.
6). Уровень перегрузки
С A5 в качестве ядра, когда выходное напряжение больше 10vp, красный светодиод на передней панели будет мигать. В это время сигнал будет усечен и искажен, поэтому следует уменьшить усиление или найти неисправность.
Технические параметры
1) Входная характеристика: максимальный входной заряд ± 106Pc
2)Чувствительность: 0,1-1000мВ/ПК (- 40'+60дБ при LNF)
3) Регулировка чувствительности датчика: трехзначный поворотный стол регулирует чувствительность заряда датчика 1-109,9 шт/ед. (1)
4)Точность:
LMV/ед., lomv/ед., lomy/ед., 1000 мВ/ед., когда эквивалентная емкость входного кабеля меньше lonf, 68 нФ, 22 нФ, 6,8 нФ, 2,2 нФ соответственно, lkhz эталонное условие (2) меньше ± Номинальное рабочее условие (3) меньше 1% ± 2％.
5) Фильтр и частотная характеристика
а) Фильтр верхних частот;
Нижняя предельная частота составляет 0,3, 1, 3, 10, 30 и 10 Гц, а допустимое отклонение составляет 0,3 Гц, - 3 дБ_ 1．5 дБ; 1. 3, 10, 30, 100 Гц, 3 дБ ± LDB, наклон затухания: - 6 дБ / cot.
б)фильтр нижних частот;
Верхняя предельная частота: 1, 3, lo, 30, 100 кГц, BW 6, допустимое отклонение: 1, 3, lo, 30, 100 кГц-3 дБ ± LDB, крутизна затухания: 12 дБ/октава.
6)выходная характеристика
а)Максимальная выходная амплитуда:±10Вп
б)Максимальный выходной ток: ±100 мА
в)Минимальное сопротивление нагрузки: 100 Ом
г) Гармонические искажения: менее 1% при частоте ниже 30 кГц и емкостной нагрузке менее 47 нФ.
7)Шум:< 5 УФ (максимальное усиление эквивалентно входному сигналу)
8) Индикация перегрузки: пиковое значение выходного сигнала превышает I ± (при 10 + O,5 FVP светодиод горит около 2 секунд.
9)Время предварительного нагрева: около 30 минут
10) Электропитание: AC220V ± 10％
метод использования
1. Входное сопротивление усилителя заряда очень высокое. Чтобы предотвратить повреждение входного усилителя человеческим телом или внешним индукционным напряжением, при подключении датчика к входу усилителя заряда, извлечении датчика или подозрении на ослабление разъема необходимо отключить питание.
2. хотя можно взять длинный кабель, удлинение кабеля приведет к появлению шума: собственного шума, механического движения и индуцированного переменного звука кабеля. Поэтому при измерении на месте кабель должен быть малошумным и максимально коротким, а также должен быть закреплен и находиться вдали от мощного силового оборудования линии электропередач.
3. сварка и сборка разъемов, используемых на датчиках, кабелях и усилителях заряда, выполняются очень профессионально. При необходимости сварку и сборку должны выполнять специальные техники; для сварки следует использовать флюс на основе безводного этанолового раствора канифоли (сварочное масло запрещено). После сварки медицинский ватный тампон следует покрыть безводным спиртом (медицинский спирт запрещен), чтобы вытереть флюс и графит, а затем высушить. Разъем следует содержать в чистоте и сухости, а защитный колпачок следует завинчивать, когда он не используется.
4. для обеспечения точности прибора перед измерением необходимо провести предварительный прогрев в течение 15 минут. Если влажность превышает 80%, время предварительного прогрева должно быть более 30 минут。
5. Динамический отклик выходного каскада: он в основном проявляется в способности управлять емкостной нагрузкой, которая оценивается по следующей формуле: C = I / 2 л В формуле vfmax, C - емкость нагрузки (f); I - выходной ток выходного каскада (0,05 А); V - пиковое выходное напряжение (10 Вп); Максимальная рабочая частота Fmax составляет 100 кГц. Таким образом, максимальная емкость нагрузки составляет 800 пФ.
6).Регулировка ручки
(1) Чувствительность датчика
(2) Прибыль:
(3) Усиление II (усиление)
(4) - 3 дБ предел низкой частоты
(5) Верхний предел высокой частоты
(6) Перегрузка
Когда выходное напряжение превышает 10vp, мигает индикатор перегрузки, чтобы сообщить пользователю, что форма волны искажена. Коэффициент усиления должен быть уменьшен или неисправность должна быть устранена.
Выбор и установка датчиков
Поскольку выбор и установка датчика оказывают большое влияние на точность измерений усилителя заряда, ниже приводится краткое введение: 1. Выбор датчика:
(1) Объем и вес: как дополнительная масса измеряемого объекта, датчик неизбежно повлияет на его состояние движения, поэтому требуется, чтобы масса ma датчика была намного меньше массы m измеряемого объекта. Для некоторых тестируемых компонентов, хотя масса в целом велика, массу датчика можно сравнить с локальной массой конструкции в некоторых частях установки датчика, таких как некоторые тонкостенные конструкции, что повлияет на локальное состояние движения конструкции. В этом случае требуется, чтобы объем и вес датчика были как можно меньше.
(2) Частота резонанса установки: если измеренная частота сигнала равна f, то частота резонанса установки должна быть больше 5F, в то время как частотная характеристика, указанная в руководстве по эксплуатации датчика, составляет 10%, что составляет около 1/3 от частоты резонанса установки.
(3) Чувствительность к заряду: чем больше, тем лучше, что может снизить коэффициент усиления усилителя заряда, улучшить отношение сигнал/шум и уменьшить дрейф.
2) Установка датчиков
(1) Контактная поверхность между датчиком и тестируемой деталью должна быть чистой и гладкой, а неровность должна быть менее 0,01 мм. Ось отверстия для крепежного винта должна соответствовать направлению испытания. Если монтажная поверхность шероховатая или измеренная частота превышает 4 кГц, на контактную поверхность можно нанести немного чистой силиконовой смазки для улучшения высокочастотной связи. При измерении удара, поскольку ударный импульс имеет большую переходную энергию, соединение между датчиком и конструкцией должно быть очень надежным. Лучше всего использовать стальные болты, а крутящий момент при установке составляет около 20 кг. См. Длина болта должна быть подходящей: если он слишком короткий, прочности будет недостаточно, а если слишком длинный, между датчиком и конструкцией может остаться зазор, жесткость будет уменьшена, а резонансная частота будет уменьшена. Болт не следует вкручивать в датчик слишком сильно, в противном случае базовая плоскость будет изогнута, что повлияет на чувствительность.
(2) Между датчиком и тестируемой деталью необходимо использовать изоляционную прокладку или блок преобразования. Резонансная частота прокладки и блока преобразования намного выше частоты вибрации конструкции, в противном случае в конструкцию будет добавлена новая резонансная частота.
(3) Чувствительная ось датчика должна соответствовать направлению движения испытываемой детали, в противном случае осевая чувствительность уменьшится, а поперечная — увеличится.
(4) Дрожание кабеля приведет к плохому контакту и шуму трения, поэтому направление вывода датчика должно совпадать с направлением минимального перемещения объекта.
(5) Стальное болтовое соединение: хорошая частотная характеристика, самая высокая резонансная частота установки, может передавать большое ускорение.
(6) Изолированное болтовое соединение: датчик изолирован от измеряемого компонента, что позволяет эффективно предотвратить влияние электрического поля заземления на измерение.
(7) Подключение магнитного монтажного основания: магнитное монтажное основание можно разделить на два типа: с изоляцией относительно земли и без изоляции относительно земли, но оно не подходит, когда ускорение превышает 200g, а температура превышает 180.
(8) Склеивание тонким слоем воска: этот метод прост, имеет хорошую частотную характеристику, но не устойчив к высоким температурам.
(9) Склеивание болтового соединения: болт сначала приклеивается к испытываемой конструкции, а затем прикручивается датчик. Преимущество заключается в том, что конструкция не повреждается.
(10) Обычные связующие вещества: эпоксидная смола, резиновая вода, клей 502 и т. д.
Принадлежности к инструментам и сопроводительные документы
1). Одна линия электропередачи переменного тока
2). Одно руководство пользователя
3). 1 копия проверочных данных
4). Один экземпляр упаковочного листа
7,Техническая поддержка
Пожалуйста, свяжитесь с нами, если во время установки, эксплуатации или гарантийного периода возникнут какие-либо неисправности, которые не могут быть устранены инженером-энергетиком.
Примечание: старый номер детали CET-7701B не будет использоваться до конца 2021 года (31 декабря 2021 г.), с 1 января 2022 г. мы перейдем на новый номер детали CET-DQ601B.
Enviko специализируется на системах взвешивания в движении уже более 10 лет. Наши датчики WIM и другие продукты широко известны в отрасли ИТС.
