CET-DQ601B Ladungsverstärker
Kurze Beschreibung:
Der Enviko-Ladungsverstärker ist ein Kanal-Ladungsverstärker, dessen Ausgangsspannung proportional zur Eingangsladung ist. Ausgestattet mit piezoelektrischen Sensoren kann er Beschleunigung, Druck, Kraft und andere mechanische Größen von Objekten messen.
Es wird häufig in den Bereichen Wasserwirtschaft, Energie, Bergbau, Transport, Bauwesen, Erdbeben, Luft- und Raumfahrt, Waffen und anderen Bereichen eingesetzt. Dieses Instrument hat die folgenden Eigenschaften.
Produktdetail
Funktionsübersicht
CET-DQ601B
Der Ladungsverstärker ist ein Kanalladungsverstärker, dessen Ausgangsspannung proportional zur Eingangsladung ist. Ausgestattet mit piezoelektrischen Sensoren kann er Beschleunigung, Druck, Kraft und andere mechanische Größen von Objekten messen. Er wird häufig in der Wasserwirtschaft, Energiewirtschaft, im Bergbau, im Transportwesen, im Bauwesen, in der Erdbebenforschung, in der Luft- und Raumfahrt, im Waffenbereich und anderen Bereichen eingesetzt. Dieses Gerät weist die folgenden Eigenschaften auf.
1). Die Struktur ist vernünftig, die Schaltung ist optimiert, die Hauptkomponenten und Anschlüsse werden mit hoher Präzision, geringem Rauschen und geringer Drift importiert, um die stabile und zuverlässige Produktqualität zu gewährleisten.
2). Durch die Beseitigung des Dämpfungseingangs der äquivalenten Kapazität des Eingangskabels kann das Kabel verlängert werden, ohne die Messgenauigkeit zu beeinträchtigen.
3).Ausgang 10 VP 50 mA.
4).Unterstützung 4,6,8,12 Kanäle (optional), DB15-Anschlussausgang, Betriebsspannung: DC12V.

Arbeitsprinzip
Der Ladungsverstärker CET-DQ601B besteht aus einer Ladungsumwandlungsstufe, einer adaptiven Stufe, einem Tiefpassfilter, einem Hochpassfilter, einer Überlastungsstufe für den Endverstärker und einer Stromversorgung.
1). Ladungsumwandlungsstufe: mit Operationsverstärker A1 als Kern.
Der Ladungsverstärker CET-DQ601B kann mit piezoelektrischen Beschleunigungssensoren, piezoelektrischen Kraftsensoren und piezoelektrischen Drucksensoren verbunden werden. Gemeinsames Merkmal ist die Umwandlung der mechanischen Größe in eine schwache, proportionale Ladung Q und die sehr hohe Ausgangsimpedanz RA. Die Ladungskonvertierungsstufe wandelt die Ladung in eine proportionale Spannung (1 pC / 1 mV) um und wandelt die hohe Ausgangsimpedanz in eine niedrige Ausgangsimpedanz um.
Ca – Die Kapazität des Sensors beträgt normalerweise mehrere tausend PF, 1/2 π Raca bestimmt die untere Niederfrequenzgrenze des Sensors.

Cc – Rauscharme Kabelkapazität des Sensorausgangs.
Ci – Eingangskapazität des Operationsverstärkers A1, typischer Wert 3pf.
Die Ladungskonvertierungsstufe A1 verwendet einen amerikanischen Breitband-Präzisionsoperationsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz, geringem Rauschen und geringer Drift. Der Rückkopplungskondensator CF1 verfügt über vier Stufen von 101 pF, 102 pF, 103 pF und 104 pF. Nach dem Millerschen Theorem beträgt die von der Rückkopplungskapazität in den Eingang umgewandelte effektive Kapazität: C = 1 + kcf1. Dabei ist k die Leerlaufverstärkung von A1 und der typische Wert beträgt 120 dB. CF1 beträgt 100 pF (Minimum) und C etwa 108 pF. Bei einer angenommenen Eingangskabellänge mit geringem Rauschen des Sensors von 1000 m beträgt CC 95000 pF; bei einem angenommenen Sensor CA von 5000 pF beträgt die Gesamtkapazität des parallel geschalteten caccic etwa 105 pF. Im Vergleich zu C beträgt die Gesamtkapazität 105 pF/108 pF = 1/1000. Mit anderen Worten: Ein Sensor mit einer Kapazität von 5000 pF und einem 1000 m langen Ausgangskabel, das einer Rückkopplungskapazität entspricht, beeinträchtigt die Genauigkeit von CF1 nur um 0,1 %. Die Ausgangsspannung der Ladungsumwandlungsstufe ist die Ausgangsladung des Sensors Q/Rückkopplungskondensators CF1, sodass die Genauigkeit der Ausgangsspannung nur um 0,1 % beeinträchtigt wird.
Die Ausgangsspannung der Ladungsumwandlungsstufe ist Q/CF1. Wenn die Rückkopplungskondensatoren also 101pf, 102pf, 103pf und 104pf betragen, beträgt die Ausgangsspannung 10 mV/PC, 1 mV/PC, 0,1 mV/pc bzw. 0,01 mV/pc.
2).Adaptive Ebene
Es besteht aus dem Operationsverstärker A2 und dem Potentiometer W zur Einstellung der Sensorempfindlichkeit. Die Funktion dieser Stufe besteht darin, dass bei Verwendung von piezoelektrischen Sensoren mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten das gesamte Instrument eine normalisierte Spannungsausgabe hat.
3).Tiefpassfilter
Der Butterworth-Aktivleistungsfilter zweiter Ordnung mit A3 als Kern bietet die Vorteile weniger Komponenten, bequemer Einstellung und eines flachen Durchlassbereichs, wodurch der Einfluss hochfrequenter Störsignale auf Nutzsignale wirksam eliminiert werden kann.
4) Hochpassfilter
Der passive Hochpassfilter erster Ordnung bestehend aus c4r4 kann den Einfluss niederfrequenter Störsignale auf Nutzsignale effektiv unterdrücken.
5) Endverstärker
Mit A4 als Kern von Gain II, Ausgangskurzschlussschutz, hohe Präzision.
6). Überlastungsstufe
Wenn die Ausgangsspannung mit A5 als Kern 10 Vp überschreitet, blinkt die rote LED auf der Vorderseite. Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal abgeschnitten und verzerrt, daher sollte die Verstärkung reduziert oder der Fehler gesucht werden.
Technische Parameter
1)Eingangscharakteristik: maximale Eingangsladung ± 106Pc
2) Empfindlichkeit: 0,1–1000 mV/PC (- 40 '+ 60 dB bei LNF)
3) Einstellung der Sensorempfindlichkeit: Dreistelliger Drehteller passt die Sensorladeempfindlichkeit von 1-109,9 St./Einheit an (1)
4)Genauigkeit:
LMV/Einheit, lomv/Einheit, lomy/Einheit, 1000 mV/Einheit, wenn die äquivalente Kapazität des Eingangskabels kleiner ist als lonf, 68 nf, 22 nf, 6,8 nf, 2,2 nf, ist der lkhz-Referenzzustand (2) kleiner als ± Der Nennbetriebszustand (3) ist kleiner als 1 % ± 2 %.
5)Filter und Frequenzgang
a) Hochpassfilter;
Die untere Grenzfrequenz beträgt 0,3, 1, 3, 10, 30 und 100 Hz, und die zulässige Abweichung beträgt 0,3 Hz, -3 dB ≤ 1,5 dB; 1, 3, 10, 30, 100 Hz, 3 dB ± LDB, Dämpfungsneigung: -6 dB/cm².
b) Tiefpassfilter;
Obere Grenzfrequenz: 1, 3, lo, 30, 100 kHz, BW 6, zulässige Abweichung: 1, 3, lo, 30, 100 kHz – 3 dB ± LDB, Dämpfungsneigung: 12 dB/Okt.
6)Ausgangscharakteristik
a) Maximale Ausgangsamplitude: ±10 Vp
b) Maximaler Ausgangsstrom: ±100 mA
c) Minimaler Lastwiderstand: 100Q
d) Harmonische Verzerrung: weniger als 1 %, wenn die Frequenz unter 30 kHz und die kapazitive Last unter 47 nF liegt.
7)Lärm:< 5 UV (die höchste Verstärkung entspricht dem Eingang)
8)Überlastanzeige: Der Ausgangsspitzenwert überschreitet I ±( Bei 10 + O,5 FVP leuchtet die LED etwa 2 Sekunden lang.
9)Vorheizzeit: ca. 30 Minuten
10) Stromversorgung: AC220V ± 10%
Verwendungsmethode
1. Die Eingangsimpedanz des Ladungsverstärkers ist sehr hoch. Um zu verhindern, dass der Eingangsverstärker durch den menschlichen Körper oder eine externe Induktionsspannung beschädigt wird, muss die Stromversorgung ausgeschaltet werden, wenn der Sensor an den Eingang des Ladungsverstärkers angeschlossen, entfernt oder der Verdacht besteht, dass der Stecker locker ist.
2. Auch wenn lange Kabel verwendet werden können, führt die Verlängerung zu Störungen: Eigengeräusche, mechanische Bewegungen und induzierte Wechselstromgeräusche des Kabels. Daher sollte das Kabel bei Messungen vor Ort geräuscharm und so kurz wie möglich sein. Es sollte fest und weit entfernt von großen Stromgeräten der Stromleitung verlegt werden.
3. Das Schweißen und die Montage von Steckverbindern für Sensoren, Kabel und Ladungsverstärker erfolgen fachgerecht. Bei Bedarf sind spezielle Fachkräfte für das Schweißen und die Montage zuständig. Zum Schweißen ist wasserfreies Ethanol-Flussmittel (Schweißöl ist verboten) zu verwenden. Nach dem Schweißen wird ein medizinischer Wattebausch mit wasserfreiem Alkohol (medizinischer Alkohol ist verboten) bestrichen, um Flussmittel und Graphit abzuwischen, und anschließend getrocknet. Der Steckverbinder ist regelmäßig zu reinigen und zu trocknen. Die Schutzkappe ist bei Nichtgebrauch aufzuschrauben.
4. Um die Genauigkeit des Geräts zu gewährleisten, muss es vor der Messung 15 Minuten vorgeheizt werden. Bei einer Luftfeuchtigkeit von über 80 % sollte die Vorheizzeit mehr als 30 Minuten betragen.
5. Dynamisches Verhalten der Ausgangsstufe: Es zeigt sich hauptsächlich in der Fähigkeit, kapazitive Lasten anzusteuern, die mit der folgenden Formel berechnet werden: C = I / 2 l. In der vfmax-Formel ist C die Lastkapazität (f); I die Ausgangsstromkapazität der Ausgangsstufe (0,05 A); V die Spitzenausgangsspannung (10 Vp); Die maximale Arbeitsfrequenz von Fmax beträgt 100 kHz. Die maximale Lastkapazität beträgt also 800 PF.
6).Einstellung des Knopfes
(1) Sensorempfindlichkeit
(2) Gewinn:
(3) Verstärkung II (Verstärkung)
(4) - 3dB untere Frequenzgrenze
(5) Obergrenze für hohe Frequenzen
(6) Überlastung
Wenn die Ausgangsspannung über 10 Vp liegt, blinkt die Überlastungsanzeige, um den Benutzer auf eine Verzerrung der Wellenform hinzuweisen. Die Verstärkung sollte reduziert oder der Fehler behoben werden.
Auswahl und Installation von Sensoren
Da die Auswahl und Installation des Sensors einen großen Einfluss auf die Messgenauigkeit des Ladungsverstärkers hat, folgt hier eine kurze Einführung: 1. Auswahl des Sensors:
(1) Volumen und Gewicht: Da die zusätzliche Masse des Messobjekts zwangsläufig dessen Bewegungszustand beeinflusst, muss die Masse ma des Sensors deutlich kleiner sein als die Masse m des Messobjekts. Bei manchen Prüfkomponenten ist die Gesamtmasse zwar groß, doch kann die Masse des Sensors in einigen Teilen der Sensorinstallation, beispielsweise bei dünnwandigen Strukturen, mit der lokalen Masse der Struktur vergleichbar sein, was den lokalen Bewegungszustand der Struktur beeinflusst. In diesem Fall müssen Volumen und Gewicht des Sensors möglichst gering sein.
(2) Installationsresonanzfrequenz: Wenn die gemessene Signalfrequenz f ist, muss die Installationsresonanzfrequenz größer als 5F sein, während der im Sensorhandbuch angegebene Frequenzgang 10 % beträgt, was etwa 1/3 der Installationsresonanzfrequenz entspricht.
(3) Ladungsempfindlichkeit: Je größer, desto besser. Dadurch kann die Verstärkung des Ladungsverstärkers verringert, das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert und die Drift verringert werden.
2),Installation von Sensoren
(1) Die Kontaktfläche zwischen Sensor und Prüfling muss sauber und glatt sein, die Unebenheit darf maximal 0,01 mm betragen. Die Achse der Befestigungsschraube muss in Prüfrichtung ausgerichtet sein. Bei rauer Montagefläche oder einer Messfrequenz über 4 kHz kann zur Verbesserung der Hochfrequenzkopplung etwas sauberes Silikonfett auf die Kontaktfläche aufgetragen werden. Bei Stoßmessungen muss die Verbindung zwischen Sensor und Prüfling aufgrund der hohen Energie des Stoßimpulses sehr zuverlässig sein. Am besten verwenden Sie Stahlschrauben mit einem Anzugsdrehmoment von ca. 20 kg/cm. Die Schraubenlänge sollte angemessen sein: Ist sie zu kurz, ist die Festigkeit unzureichend, ist sie zu lang, verbleibt ein Spalt zwischen Sensor und Prüfling, was die Steifigkeit verringert und die Resonanzfrequenz reduziert. Die Schraube sollte nicht zu tief in den Sensor eingeschraubt werden, da sonst die Grundfläche verbogen und die Empfindlichkeit beeinträchtigt wird.
(2) Zwischen dem Sensor und dem zu prüfenden Teil muss eine Isolierdichtung oder ein Konvertierungsblock verwendet werden. Die Resonanzfrequenz der Dichtung und des Konvertierungsblocks ist deutlich höher als die Schwingfrequenz der Struktur, da sonst eine neue Resonanzfrequenz zur Struktur hinzugefügt wird.
(3) Die empfindliche Achse des Sensors sollte mit der Bewegungsrichtung des getesteten Teils übereinstimmen, da sonst die axiale Empfindlichkeit abnimmt und die transversale Empfindlichkeit zunimmt.
(4) Das Zittern des Kabels führt zu schlechtem Kontakt und Reibungsgeräuschen. Daher sollte die Austrittsrichtung des Sensors entlang der minimalen Bewegungsrichtung des Objekts erfolgen.
(5) Stahlbolzenverbindung: guter Frequenzgang, höchste Installationsresonanzfrequenz, kann große Beschleunigung übertragen.
(6) Isolierte Bolzenverbindung: Der Sensor ist von der zu messenden Komponente isoliert, wodurch der Einfluss des elektrischen Erdfelds auf die Messung wirksam verhindert werden kann
(7) Anschluss der magnetischen Montagebasis: Es gibt zwei Arten magnetischer Montagebasen: mit und ohne Isolierung gegenüber der Erde. Sie sind jedoch nicht geeignet, wenn die Beschleunigung 200 g und die Temperatur 180 °C übersteigt.
(8) Dünne Wachsschichtverklebung: Diese Methode ist einfach und bietet einen guten Frequenzgang, ist jedoch nicht hochtemperaturbeständig.
(9) Klebebolzenverbindung: Der Bolzen wird zuerst mit der zu prüfenden Struktur verklebt und anschließend der Sensor angeschraubt. Der Vorteil besteht darin, dass die Struktur nicht beschädigt wird.
(10) Gängige Bindemittel: Epoxidharz, Gummiwasser, 502-Kleber usw.
Gerätezubehör und Begleitdokumente
1). Eine Wechselstromleitung
2). Eine Bedienungsanleitung
3). 1 Kopie der Verifizierungsdaten
4). Eine Kopie der Packliste
7, Technischer Support
Bitte kontaktieren Sie uns, wenn während der Installation, des Betriebs oder der Garantiezeit ein Fehler auftritt, der nicht vom Elektroinstallateur behoben werden kann.
Hinweis: Die alte Teilenummer CET-7701B wird bis Ende 2021 (31. Dezember 2021) nicht mehr verwendet. Ab dem 1. Januar 2022 wechseln wir zur neuen Teilenummer CET-DQ601B.
Enviko ist seit über 10 Jahren auf Weigh-in-Motion-Systeme spezialisiert. Unsere WIM-Sensoren und andere Produkte genießen in der ITS-Branche hohe Anerkennung.