Amplificatore di carica CET-DQ601B
Breve descrizione:
L'amplificatore di carica Enviko è un amplificatore di carica a canale la cui tensione di uscita è proporzionale alla carica in ingresso. Dotato di sensori piezoelettrici, può misurare l'accelerazione, la pressione, la forza e altre grandezze meccaniche degli oggetti.
È ampiamente utilizzato nei settori della conservazione delle acque, dell'energia, dell'estrazione mineraria, dei trasporti, dell'edilizia, dei terremoti, dell'industria aerospaziale, delle armi e in altri settori. Questo strumento presenta le seguenti caratteristiche.
Dettagli del prodotto
Panoramica delle funzioni
CET-DQ601B
L'amplificatore di carica è un amplificatore di carica a canale la cui tensione di uscita è proporzionale alla carica in ingresso. Dotato di sensori piezoelettrici, può misurare l'accelerazione, la pressione, la forza e altre grandezze meccaniche degli oggetti. È ampiamente utilizzato nei settori della conservazione delle acque, dell'energia, dell'industria mineraria, dei trasporti, dell'edilizia, dei terremoti, dell'industria aerospaziale, delle armi e in altri settori. Questo strumento presenta le seguenti caratteristiche.
1). La struttura è ragionevole, il circuito è ottimizzato, i componenti principali e i connettori sono importati, con elevata precisione, basso rumore e piccola deriva, in modo da garantire una qualità del prodotto stabile e affidabile.
2). Eliminando l'input di attenuazione della capacità equivalente del cavo di ingresso, è possibile estendere il cavo senza compromettere la precisione della misurazione.
3) Uscita 10VP 50mA.
4). Supporta 4, 6, 8, 12 canali (opzionale), uscita di connessione DB15, tensione di lavoro: DC12V.
Principio di lavoro
L'amplificatore di carica CET-DQ601B è composto da uno stadio di conversione di carica, uno stadio adattivo, un filtro passa-basso, un filtro passa-alto, uno stadio di sovraccarico dell'amplificatore di potenza finale e un alimentatore.
1）.Stadio di conversione della carica: con amplificatore operazionale A1 come nucleo.
L'amplificatore di carica CET-DQ601B può essere collegato a un sensore di accelerazione piezoelettrico, un sensore di forza piezoelettrico e un sensore di pressione piezoelettrico. La caratteristica comune è che la grandezza meccanica viene trasformata in una debole carica Q, proporzionale ad essa, e l'impedenza di uscita RA è molto elevata. Lo stadio di conversione della carica converte la carica in una tensione (1pc/1mV) proporzionale alla carica e trasforma l'alta impedenza di uscita in una bassa impedenza di uscita.
Ca---La capacità del sensore è solitamente di diverse migliaia di PF, 1/2 π Raca determina il limite inferiore a bassa frequenza del sensore.
Cc-- Capacità del cavo a basso rumore in uscita dal sensore.
Ci--Capacità di ingresso dell'amplificatore operazionale A1, valore tipico 3pf.
Lo stadio di conversione di carica A1 adotta un amplificatore operazionale di precisione americano a banda larga con elevata impedenza di ingresso, basso rumore e bassa deriva. Il condensatore di retroazione CF1 ha quattro livelli di capacità: 101pF, 102pF, 103pF e 104pF. Secondo il teorema di Miller, la capacità effettiva convertita dalla capacità di retroazione all'ingresso è: C = 1 + kcf1. Dove k è il guadagno ad anello aperto di A1 e il valore tipico è 120 dB. CF1 è 100pF (minimo) e C è circa 108pF. Supponendo che la lunghezza del cavo di ingresso a basso rumore del sensore sia di 1000 m, il CC è 95000pF; Supponendo che il CA del sensore sia 5000pF, la capacità totale del CA in parallelo è circa 105pF. Rispetto a C, la capacità totale è 105pf / 108pf = 1 / 1000. In altre parole, un sensore con una capacità di 5000pf e un cavo di uscita di 1000 m, equivalente alla capacità di retroazione, influirà sulla precisione di CF1 solo dello 0,1%. La tensione di uscita dello stadio di conversione della carica è la carica di uscita del sensore Q / condensatore di retroazione CF1, quindi la precisione della tensione di uscita è influenzata solo dello 0,1%.
La tensione di uscita dello stadio di conversione della carica è Q/CF1, quindi quando i condensatori di feedback sono 101pf, 102pf, 103pf e 104pf, la tensione di uscita è rispettivamente 10mV/PC, 1mV/PC, 0,1mv/pc e 0,01mv/pc.
2). Livello adattivo
È costituito dall'amplificatore operazionale A2 e dal potenziometro di regolazione della sensibilità del sensore W. La funzione di questo stadio è quella di fornire un'uscita di tensione normalizzata all'intero strumento, quando si utilizzano sensori piezoelettrici con diverse sensibilità.
3) filtro passa-basso
Il filtro di potenza attiva Butterworth di secondo ordine con A3 come nucleo presenta i vantaggi di un minor numero di componenti, una regolazione comoda e una banda passante piatta, che può eliminare efficacemente l'influenza dei segnali di interferenza ad alta frequenza sui segnali utili.
4) Filtro passa-alto
Il filtro passa-alto passivo del primo ordine composto da c4r4 può sopprimere efficacemente l'influenza dei segnali di interferenza a bassa frequenza sui segnali utili.
5) Amplificatore di potenza finale
Con A4 come nucleo del guadagno II, protezione da cortocircuito in uscita, alta precisione.
6) Livello di sovraccarico
Con A5 come core, quando la tensione di uscita è superiore a 10 Vp, il LED rosso sul pannello frontale lampeggerà. In questo caso, il segnale sarà troncato e distorto, quindi è necessario ridurre il guadagno o individuare il guasto.
Parametri tecnici
1) Caratteristica di ingresso: carica di ingresso massima ± 106Pc
2)Sensibilità: 0,1-1000mv/PC (-40'+60dB a LNF)
3) Regolazione della sensibilità del sensore: il giradischi a tre cifre regola la sensibilità della carica del sensore da 1 a 109,9 pezzi/unità (1)
4)Precisione:
LMV / unità, lomv / unità, lomy / unità, 1000 mV / unità, quando la capacità equivalente del cavo di ingresso è inferiore rispettivamente a lonf, 68 nf, 22 nf, 6,8 nf, 2,2 nf, la condizione di riferimento lkhz (2) è inferiore a ± La condizione di lavoro nominale (3) è inferiore all'1% ± 2%.
5) Filtro e risposta in frequenza
a) Filtro passa-alto;
La frequenza limite inferiore è 0,3, 1, 3, 10, 30 e 100 Hz, e la deviazione consentita è 0,3 Hz, - 3 dB ± 1,5 dB; l. 3, 10, 30, 100 Hz, 3 dB ± LDB, pendenza di attenuazione: - 6 dB / cot.
b)filtro passa-basso;
Frequenza limite superiore: 1, 3, lo, 30, 100kHz, BW 6, deviazione consentita: 1, 3, lo, 30, 100khz-3db ± LDB, pendenza di attenuazione: 12dB / ott.
6) caratteristica di uscita
a) Ampiezza massima di uscita: ±10 Vp
b) Corrente di uscita massima: ±100mA
c)Resistenza minima del carico: 100Q
d) Distorsione armonica: inferiore all'1% quando la frequenza è inferiore a 30 kHz e il carico capacitivo è inferiore a 47 nF.
7)Rumore:< 5 UV (il guadagno più alto è equivalente all'ingresso)
8) Indicazione di sovraccarico: il valore di picco in uscita supera I ± (a 10 + 0,5 FVP, il LED è acceso per circa 2 secondi.
9) Tempo di preriscaldamento: circa 30 minuti
10) Alimentazione: AC220V ± 10%
metodo di utilizzo
1. L'impedenza di ingresso dell'amplificatore di carica è molto elevata. Per evitare che il corpo umano o una tensione di induzione esterna possano danneggiare l'amplificatore di ingresso, è necessario spegnere l'alimentazione quando si collega il sensore all'ingresso dell'amplificatore di carica, si rimuove il sensore o si sospetta che il connettore sia allentato.
2. Sebbene sia possibile utilizzare cavi lunghi, la loro estensione introdurrà rumore: rumore intrinseco, movimento meccanico e rumore CA indotto dal cavo. Pertanto, durante le misurazioni in loco, il cavo deve essere a basso rumore e il più corto possibile, e deve essere fissato e lontano da grandi apparecchiature elettriche o linee elettriche.
3. La saldatura e l'assemblaggio dei connettori utilizzati su sensori, cavi e amplificatori di carica devono essere eseguiti con la massima professionalità. Se necessario, la saldatura e l'assemblaggio devono essere eseguiti da tecnici specializzati; per la saldatura deve essere utilizzato un flusso di colofonia e etanolo anidro (l'olio per saldatura è vietato). Dopo la saldatura, il batuffolo di cotone medicale deve essere ricoperto di alcol anidro (l'alcol medicale è vietato) per rimuovere il flusso e la grafite, quindi asciugato. Il connettore deve essere mantenuto pulito e asciutto frequentemente e il cappuccio di protezione deve essere avvitato quando non utilizzato.
4. Per garantire la precisione dello strumento, è necessario preriscaldarlo per 15 minuti prima della misurazione. Se l'umidità supera l'80%, il tempo di preriscaldamento deve essere superiore a 30 minuti.
5. Risposta dinamica dello stadio di uscita: si manifesta principalmente nella capacità di pilotare carichi capacitivi, stimata dalla seguente formula: C = I / 2 л Nella formula vfmax, C è la capacità di carico (f); I è la capacità di corrente di uscita dello stadio di uscita (0,05 A); V è la tensione di uscita di picco (10 VP); La frequenza di lavoro massima di Fmax è 100 kHz. Pertanto, la capacità di carico massima è 800 PF.
6) Regolazione della manopola
(1) Sensibilità del sensore
(2) Guadagno:
(3) Guadagno II (guadagno)
(4) - Limite di bassa frequenza 3dB
(5) Limite superiore ad alta frequenza
(6) Sovraccarico
Quando la tensione di uscita è superiore a 10 Vp, la spia di sovraccarico lampeggia per segnalare all'utente che la forma d'onda è distorta. Il guadagno deve essere ridotto o il guasto deve essere eliminato.
Selezione e installazione dei sensori
Poiché la selezione e l'installazione del sensore hanno un grande impatto sulla precisione di misurazione dell'amplificatore di carica, ecco una breve introduzione: 1. Selezione del sensore:
(1) Volume e peso: poiché la massa aggiuntiva dell'oggetto misurato influenza inevitabilmente il movimento del sensore, è necessario che la massa ma del sensore sia molto inferiore alla massa m dell'oggetto misurato. Per alcuni componenti testati, sebbene la massa complessiva sia elevata, la massa del sensore può essere confrontata con la massa locale della struttura in alcune parti dell'installazione del sensore, come alcune strutture a parete sottile, che influenzano lo stato di movimento locale della struttura. In questo caso, è necessario che il volume e il peso del sensore siano i più piccoli possibile.
(2) Frequenza di risonanza di installazione: se la frequenza del segnale misurata è f, la frequenza di risonanza di installazione deve essere maggiore di 5F, mentre la risposta in frequenza indicata nel manuale del sensore è del 10%, che è circa 1/3 della frequenza di risonanza di installazione.
(3) Sensibilità di carica: maggiore è, meglio è, il che può ridurre il guadagno dell'amplificatore di carica, migliorare il rapporto segnale/rumore e ridurre la deriva.
2), Installazione dei sensori
(1) La superficie di contatto tra il sensore e la parte da testare deve essere pulita e liscia e le irregolarità devono essere inferiori a 0,01 mm. L'asse del foro della vite di montaggio deve essere coerente con la direzione di prova. Se la superficie di montaggio è ruvida o la frequenza misurata supera i 4 kHz, è possibile applicare del grasso siliconico pulito sulla superficie di contatto per migliorare l'accoppiamento ad alta frequenza. Durante la misurazione dell'impatto, poiché l'impulso d'impatto ha un'elevata energia transitoria, il collegamento tra il sensore e la struttura deve essere molto affidabile. È preferibile utilizzare bulloni in acciaio e la coppia di serraggio è di circa 20 kg. La lunghezza del bullone deve essere adeguata: se è troppo corto, la resistenza non è sufficiente, mentre se è troppo lungo, potrebbe rimanere spazio tra il sensore e la struttura, con conseguente riduzione della rigidità e della frequenza di risonanza. Il bullone non deve essere avvitato eccessivamente nel sensore, altrimenti il piano di base si piegherà e la sensibilità ne risentirà.
(2) È necessario utilizzare una guarnizione isolante o un blocco di conversione tra il sensore e la parte sottoposta a test. La frequenza di risonanza della guarnizione e del blocco di conversione è molto superiore alla frequenza di vibrazione della struttura, altrimenti si aggiungerà una nuova frequenza di risonanza alla struttura.
(3) L'asse sensibile del sensore deve essere coerente con la direzione del movimento della parte testata, altrimenti la sensibilità assiale diminuirà e quella trasversale aumenterà.
(4) La vibrazione del cavo causerà un contatto scadente e rumore di attrito, quindi la direzione di uscita del sensore dovrebbe essere lungo la direzione di movimento minimo dell'oggetto.
(5) Collegamento tramite bullone in acciaio: buona risposta in frequenza, la più alta frequenza di risonanza di installazione, può trasferire grandi accelerazioni.
(6) Collegamento a bullone isolato: il sensore è isolato dal componente da misurare, il che può prevenire efficacemente l'influenza del campo elettrico di terra sulla misurazione
(7) Collegamento della base di montaggio magnetica: la base di montaggio magnetica può essere divisa in due tipi: isolamento a terra e non isolamento a terra, ma non è adatta quando l'accelerazione supera i 200 g e la temperatura supera i 180.
(8) Incollaggio con strato sottile di cera: questo metodo è semplice, ha una buona risposta in frequenza, ma non è resistente alle alte temperature.
(9) Collegamento tramite bullone di collegamento: il bullone viene prima collegato alla struttura da testare, quindi il sensore viene avvitato. Il vantaggio è quello di non danneggiare la struttura.
(10) Leganti comuni: resina epossidica, acqua di gomma, colla 502, ecc.
Accessori dello strumento e documenti di accompagnamento
1) Una linea di alimentazione CA
2) Un manuale utente
3) 1 copia dei dati di verifica
4) Una copia della lista di imballaggio
7. Supporto tecnico
Vi preghiamo di contattarci se durante l'installazione, il funzionamento o il periodo di garanzia si verifica un guasto che non può essere riparato dal tecnico elettrico.
Nota: il vecchio codice componente CET-7701B non sarà più utilizzato fino alla fine del 2021 (31 dicembre 2021), dal 1° gennaio 2022 passeremo al nuovo codice componente CET-DQ601B.
Enviko è specializzata in sistemi di pesatura dinamica da oltre 10 anni. I nostri sensori WIM e altri prodotti sono ampiamente riconosciuti nel settore ITS.
