Amplificador de carga CET-DQ601B
Breve descripción:
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Resumen de funciones
CET-DQ601B
El amplificador de carga es un amplificador de carga de canal cuyo voltaje de salida es proporcional a la carga de entrada.Equipado con sensores piezoeléctricos, puede medir la aceleración, presión, fuerza y otras cantidades mecánicas de objetos.Es ampliamente utilizado en conservación de agua, energía, minería, transporte, construcción, terremotos, aeroespacial, armas y otros departamentos.Este instrumento tiene la siguiente característica.
1). La estructura es razonable, el circuito está optimizado, los principales componentes y conectores son importados, con alta precisión, bajo nivel de ruido y pequeña deriva, para garantizar la calidad estable y confiable del producto.
2).Al eliminar la entrada de atenuación de la capacitancia equivalente del cable de entrada, el cable se puede extender sin afectar la precisión de la medición.
3).salida 10VP 50mA.
4). Admite 4,6,8,12 canales (opcional), salida de conexión DB15, voltaje de funcionamiento: DC12V.
Principio de trabajo
El amplificador de carga CET-DQ601B está compuesto por una etapa de conversión de carga, una etapa adaptativa, un filtro de paso bajo, un filtro de paso alto, una etapa de sobrecarga del amplificador de potencia final y una fuente de alimentación.jue：
1）.Etapa de conversión de carga: con el amplificador operacional A1 como núcleo.
El amplificador de carga CET-DQ601B se puede conectar con un sensor de aceleración piezoeléctrico, un sensor de fuerza piezoeléctrico y un sensor de presión piezoeléctrico.La característica común de ellos es que la cantidad mecánica se transforma en una carga débil Q que es proporcional a ella, y la impedancia de salida RA es muy alta.La etapa de conversión de carga consiste en convertir la carga en un voltaje (1pc / 1mV) que es proporcional a la carga y cambiar la impedancia de salida alta a impedancia de salida baja.
Ca---La capacitancia del sensor suele ser de varios miles de PF, 1/2 π Raca determina el límite inferior de baja frecuencia del sensor.
Cc-- Capacitancia del cable de bajo ruido de salida del sensor.
Ci--Capacitancia de entrada del amplificador operacional A1, valor típico 3pf.
La etapa de conversión de carga A1 adopta un amplificador operativo de precisión de banda ancha estadounidense con alta impedancia de entrada, bajo ruido y baja deriva.El capacitor de retroalimentación CF1 tiene cuatro niveles de 101pf, 102pf, 103pf y 104pf.De acuerdo con el teorema de Miller, la capacitancia efectiva convertida de la capacitancia de retroalimentación a la entrada es: C = 1 + kcf1.Donde k es la ganancia de bucle abierto de A1 y el valor típico es 120dB.CF1 es 100pF (mínimo) y C es aproximadamente 108pf.Suponiendo que la longitud del cable de entrada de bajo ruido del sensor es de 1000 m, el CC es de 95000 pf;Suponiendo que el sensor CA es de 5000pf, la capacitancia total de caccic en paralelo es de aproximadamente 105pf.Comparado con C, la capacitancia total es 105pf / 108pf = 1 / 1000. En otras palabras, el sensor con una capacitancia de 5000pf y un cable de salida de 1000m equivalente a la capacitancia de retroalimentación solo afectará la precisión de CF1 0.1%.La tensión de salida de la etapa de conversión de carga es la carga de salida del sensor Q/condensador de retroalimentación CF1, por lo que la precisión de la tensión de salida solo se ve afectada en un 0,1 %.
El voltaje de salida de la etapa de conversión de carga es Q/CF1, por lo que cuando los capacitores de retroalimentación son 101pf, 102pf, 103pf y 104pf, el voltaje de salida es 10mV/PC, 1mV/PC, 0.1mv/pc y 0.01mv/pc respectivamente.
2). Nivel de adaptación
Consta del amplificador operacional A2 y del potenciómetro de ajuste de sensibilidad del sensor W. La función de esta etapa es que cuando se utilizan sensores piezoeléctricos con diferentes sensibilidades, todo el instrumento tiene una salida de voltaje normalizada.
3). filtro de paso bajo
El filtro de potencia activo Butterworth de segundo orden con A3 como núcleo tiene las ventajas de menos componentes, ajuste conveniente y banda de paso plana, lo que puede eliminar efectivamente la influencia de las señales de interferencia de alta frecuencia en las señales útiles.
4)．Filtro de paso alto
El filtro de paso alto pasivo de primer orden compuesto por c4r4 puede suprimir eficazmente la influencia de las señales de interferencia de baja frecuencia en las señales útiles.
5)．Amplificador de potencia final
Con A4 como núcleo de ganancia II, protección contra cortocircuitos de salida, alta precisión.
6).Nivel de sobrecarga
Con A5 como núcleo, cuando el voltaje de salida es mayor a 10vp, el LED rojo en el panel frontal parpadeará.En este momento, la señal será truncada y distorsionada, por lo que se debe reducir la ganancia o se debe encontrar la falla.
Parámetros técnicos
1)Característica de entrada: carga máxima de entrada ± 106Pc
2)Sensibilidad: 0.1-1000mv/PC (- 40'+ 60dB en LNF)
3) Ajuste de la sensibilidad del sensor: el plato giratorio de tres dígitos ajusta la sensibilidad de carga del sensor 1-109.9pc/unidad (1)
4) Precisión:
LMV/unidad, lomv/unidad, lomy/unidad, 1000 mV/unidad, cuando la capacitancia equivalente del cable de entrada es inferior a lonf, 68nf, 22nf, 6,8nf, 2,2nf respectivamente, la condición de referencia lkhz (2) es inferior a ± El la condición de trabajo nominal (3) es inferior al 1 % ± 2 %.
5) Filtro y respuesta de frecuencia
a) Filtro de paso alto;
La frecuencia límite inferior es 0.3, 1, 3, 10, 30 y loohz, y la desviación permitida es 0.3hz, - 3dB_ 1．5dB； l.3, 10, 30, 100Hz, 3dB ± LDB, pendiente de atenuación: - 6dB / cot.
b) filtro de paso bajo;
Frecuencia límite superior: 1, 3, lo, 30, 100kHz, BW 6, desviación permitida: 1, 3, lo, 30, 100khz-3db ± LDB, pendiente de atenuación: 12dB / Oct.
6) característica de salida
a)Amplitud máxima de salida:±10Vp
b)Corriente máxima de salida:±100mA
c) Resistencia de carga mínima: 100Q
d)Distorsión armónica: inferior al 1% cuando la frecuencia es inferior a 30kHz y la carga capacitiva es inferior a 47nF.
7) Ruido:< 5 UV (la mayor ganancia es equivalente a la entrada)
8) Indicación de sobrecarga: el valor máximo de salida excede I ±( A 10 + O.5 FVP, el LED se enciende durante aproximadamente 2 segundos.
9)Tiempo de precalentamiento: unos 30 minutos
10)Fuente de alimentación: AC220V ± 1O%
método de uso
1. La impedancia de entrada del amplificador de carga es muy alta.Para evitar que el cuerpo humano o el voltaje de inducción externo descompongan el amplificador de entrada, se debe apagar la fuente de alimentación cuando se conecta el sensor a la entrada del amplificador de carga, se retira el sensor o se sospecha que el conector está flojo.
2. Aunque se puede tomar un cable largo, la extensión del cable introducirá ruido: ruido inherente, movimiento mecánico y sonido de CA inducido del cable.Por lo tanto, cuando se mida en el sitio, el cable debe tener un bajo nivel de ruido y acortarse tanto como sea posible, y debe estar fijo y lejos de equipos de gran potencia de la línea eléctrica.
3. La soldadura y montaje de conectores utilizados en sensores, cables y amplificadores de carga son muy profesionales.En caso de ser necesario, técnicos especiales realizarán la soldadura y el montaje;El fundente de solución de etanol anhidro de colofonia (el aceite de soldadura está prohibido) se utilizará para soldar.Después de soldar, la bola de algodón médico debe recubrirse con alcohol anhidro (el alcohol médico está prohibido) para limpiar el fundente y el grafito, y luego secarse.El conector se mantendrá limpio y seco con frecuencia, y la tapa protectora se atornillará cuando no se use
4. Para garantizar la precisión del instrumento, se debe realizar un precalentamiento durante 15 minutos antes de la medición.Si la humedad supera el 80 %, el tiempo de precalentamiento debe ser superior a 30 minutos。
5. Respuesta dinámica de la etapa de salida: se muestra principalmente en la capacidad de conducir la carga capacitiva, que se estima mediante la siguiente fórmula: C = I / 2 ë En la fórmula vfmax, C es la capacidad de carga (f);Capacidad de corriente de salida de la etapa de salida I (0.05A);Voltaje pico de salida V (10vp);La frecuencia máxima de trabajo de Fmax es de 100 kHz.Entonces, la capacitancia de carga máxima es 800 PF.
6). Ajuste de la perilla
(1) Sensibilidad del sensor
(2) Ganancia:
(3) Ganancia II (ganancia)
(4) - Límite de baja frecuencia de 3dB
(5) Límite superior de alta frecuencia
(6) Sobrecarga
Cuando el voltaje de salida es superior a 10 vp, la luz de sobrecarga parpadea para indicarle al usuario que la forma de onda está distorsionada.La ganancia debe reducirse o.la falla debe ser eliminada
Selección e instalación de sensores.
Debido a que la selección e instalación del sensor tiene un gran impacto en la precisión de la medición del amplificador de carga, la siguiente es una breve introducción: 1. Selección del sensor:
(1) Volumen y peso: como masa adicional del objeto medido, el sensor inevitablemente afectará su estado de movimiento, por lo que se requiere que la masa ma del sensor sea mucho menor que la masa m del objeto medido.Para algunos componentes probados, aunque la masa es grande en su conjunto, la masa del sensor se puede comparar con la masa local de la estructura en algunas partes de la instalación del sensor, como algunas estructuras de paredes delgadas, que afectarán el local. estado de movimiento de la estructura.En este caso, se requiere que el volumen y el peso del sensor sean lo más pequeños posible.
(2) Frecuencia de resonancia de la instalación: si la frecuencia de la señal medida es f, se requiere que la frecuencia de resonancia de la instalación sea superior a 5F, mientras que la respuesta de frecuencia dada en el manual del sensor es del 10%, que es aproximadamente 1/3 de la resonancia de la instalación frecuencia.
(3) Sensibilidad de carga: cuanto mayor sea, mejor, lo que puede reducir la ganancia del amplificador de carga, mejorar la relación señal-ruido y reducir la deriva.
2), instalación de sensores
(1) La superficie de contacto entre el sensor y la parte probada debe estar limpia y lisa, y la irregularidad debe ser inferior a 0,01 mm.El eje del orificio del tornillo de montaje debe ser consistente con la dirección de la prueba.Si la superficie de montaje es rugosa o la frecuencia medida supera los 4 kHz, se puede aplicar un poco de grasa de silicona limpia en la superficie de contacto para mejorar el acoplamiento de alta frecuencia.Al medir el impacto, debido a que el pulso de impacto tiene una gran energía transitoria, la conexión entre el sensor y la estructura debe ser muy confiable.Lo mejor es usar pernos de acero, y el par de instalación es de aproximadamente 20 kg.Cm.La longitud del perno debe ser adecuada: si es demasiado corto, la resistencia no es suficiente, y si es demasiado largo, el espacio entre el sensor y la estructura puede quedar, la rigidez se reducirá y la frecuencia de resonancia será reducido.El perno no debe atornillarse demasiado en el sensor, de lo contrario, el plano de la base se doblará y la sensibilidad se verá afectada.
(2) Se debe usar una junta de aislamiento o un bloque de conversión entre el sensor y la pieza probada.La frecuencia de resonancia de la junta y el bloque de conversión es mucho más alta que la frecuencia de vibración de la estructura; de lo contrario, se agregará una nueva frecuencia de resonancia a la estructura.
(3) El eje sensible del sensor debe ser consistente con la dirección de movimiento de la parte probada, de lo contrario, la sensibilidad axial disminuirá y la sensibilidad transversal aumentará.
(4) La fluctuación del cable provocará un contacto deficiente y ruido de fricción, por lo que la dirección de salida del sensor debe ser a lo largo de la dirección de movimiento mínimo del objeto.
(5) Conexión de perno de acero: buena respuesta de frecuencia, la frecuencia de resonancia de instalación más alta, puede transferir una gran aceleración.
(6) Conexión de perno aislado: el sensor está aislado del componente a medir, lo que puede prevenir efectivamente la influencia del campo eléctrico de tierra en la medición
(7) Conexión de la base de montaje magnética: la base de montaje magnética se puede dividir en dos tipos: con aislamiento a tierra y sin aislamiento a tierra, pero no es adecuada cuando la aceleración supera los 200 g y la temperatura supera los 180.
(8) Unión de capa fina de cera: este método es simple, con buena respuesta de frecuencia, pero no resistente a altas temperaturas.
(9) Conexión del perno de unión: primero se une el perno a la estructura que se va a probar y luego se atornilla el sensor.La ventaja es no dañar la estructura 。
(10) Aglutinantes comunes: resina epoxi, agua de goma, pegamento 502, etc.
Accesorios del instrumento y documentos adjuntos
1).Una línea de alimentación de CA
2).Un manual de usuario
3).1 copia de los datos de verificación
4).Una copia de la lista de empaque
7, soporte técnico
Comuníquese con nosotros si ocurre alguna falla durante la instalación, el funcionamiento o el período de garantía que el ingeniero eléctrico no pueda mantener.
Nota: El antiguo número de pieza CET-7701B dejará de usarse hasta finales de 2021 (31 de diciembre de 2021), a partir del 1 de enero de 2022, cambiaremos al nuevo número de pieza CET-DQ601B.