Ladungsverstärker CET-DQ601B

Ladungsverstärker CET-DQ601B

Kurze Beschreibung:


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Funktionsübersicht

CET-DQ601B
Ladungsverstärker ist ein Kanalladungsverstärker, dessen Ausgangsspannung proportional zur Eingangsladung ist.Ausgestattet mit piezoelektrischen Sensoren kann es 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 weist die folgenden Eigenschaften auf.

1).Die Struktur ist angemessen, die Schaltung ist optimiert, die Hauptkomponenten und Anschlüsse werden mit hoher Präzision, geringem Rauschen und geringer Abweichung importiert, um eine stabile und zuverlässige Produktqualität sicherzustellen.
2).Durch Eliminieren der Dämpfungseingabe der äquivalenten Kapazität des Eingangskabels kann das Kabel verlängert werden, ohne die Messgenauigkeit zu beeinträchtigen.
3).Ausgang 10VP 50mA.
4).Unterstützt 4,6,8,12 Kanäle (optional), DB15-Anschlussausgang, Arbeitsspannung: DC12V.

Bild

Arbeitsprinzip

Der Ladungsverstärker CET-DQ601B besteht aus einer Ladungsumwandlungsstufe, einer adaptiven Stufe, einem Tiefpassfilter, einem Hochpassfilter, einer Endstufe für die Überlastung des Leistungsverstärkers und einem Netzteil.Th:
1).Ladungsumwandlungsstufe: mit Operationsverstärker A1 als Kern.
Der Ladungsverstärker CET-DQ601B kann mit einem piezoelektrischen Beschleunigungssensor, einem piezoelektrischen Kraftsensor und einem piezoelektrischen Drucksensor verbunden werden.Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass die mechanische Größe in eine schwache, ihr proportionale Ladung Q umgewandelt wird und die Ausgangsimpedanz RA sehr hoch ist.Die Ladungsumwandlungsstufe dient dazu, die Ladung in eine Spannung (1 pc / 1 mV) umzuwandeln, die proportional zur Ladung ist, und die hohe Ausgangsimpedanz in eine niedrige Ausgangsimpedanz umzuwandeln.
Ca---Die Kapazität des Sensors beträgt normalerweise mehrere tausend PF, 1/2 π Raca bestimmt die Untergrenze der Niederfrequenz des Sensors.

Bild 2

Cc – Rauscharme Kabelkapazität des Sensorausgangs.
Ci – Eingangskapazität des Operationsverstärkers A1, typischer Wert 3pf.
Die Ladungsumwandlungsstufe A1 verwendet einen amerikanischen Breitband-Präzisionsoperationsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz, geringem Rauschen und geringer Drift.Der Rückkopplungskondensator CF1 hat vier Stufen von 101pf, 102pf, 103pf und 104pf.Nach dem Satz von Miller beträgt die von der Rückkopplungskapazität zum Eingang umgewandelte effektive Kapazität: C = 1 + kcf1.Dabei ist k die Verstärkung von A1 im offenen Regelkreis und der typische Wert beträgt 120 dB.CF1 beträgt 100 pF (Minimum) und C etwa 108 pF.Unter der Annahme, dass die rauscharme Eingangskabellänge des Sensors 1000 m beträgt, beträgt der CC 95000 pF;Unter der Annahme, dass der Sensor-CA 5000 pF beträgt, 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: Der Sensor mit einer Kapazität von 5000 pF und einem 1000 m langen Ausgangskabel, das der Rückkopplungskapazität entspricht, beeinflusst die Genauigkeit von CF1 nur um 0,1 %.Die Ausgangsspannung der Ladungsumwandlungsstufe ist die Ausgangsladung des Sensor-Q/Rückkopplungskondensators CF1, sodass die Genauigkeit der Ausgangsspannung nur um 0,1 % beeinträchtigt wird.
Die Ausgangsspannung der Ladungsumwandlungsstufe beträgt Q/CF1. Wenn die Rückkopplungskondensatoren also 101pf, 102pf, 103pf und 104pf sind, beträgt die Ausgangsspannung 10mV/PC, 1mV/PC, 0,1mV/PC bzw. 0,01mV/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 einen normierten Spannungsausgang hat.

3).Tiefpassfilter
Der Butterworth-Aktivleistungsfilter zweiter Ordnung mit A3 als Kern bietet die Vorteile weniger Komponenten, bequemer Einstellung und flachem Durchlassband, wodurch der Einfluss hochfrequenter Störsignale auf Nutzsignale wirksam eliminiert werden kann.

4).Hochpassfilter
Der passive Hochpassfilter erster Ordnung aus c4r4 kann den Einfluss niederfrequenter Störsignale auf Nutzsignale wirksam unterdrücken.

5).Endverstärker
Mit A4 als Kern der Verstärkung II, Ausgangskurzschlussschutz, hohe Präzision.

6).Überlastungsniveau
Bei A5 als Kern blinkt die rote LED auf der Vorderseite, wenn die Ausgangsspannung mehr als 10 Vp beträgt.Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal abgeschnitten und verzerrt, daher sollte die Verstärkung verringert oder der Fehler gefunden werden.

technische Parameter

1) Eingangskennlinie: maximale Eingangsladung ± 106 Stück
2) Empfindlichkeit: 0,1–1000 mV/PC (- 40 '+ 60 dB bei LNF)
3) Einstellung der Sensorempfindlichkeit: Dreistelliger Drehteller passt die Sensorladungsempfindlichkeit an 1-109,9 Stück/Einheit (1)
4) Genauigkeit:
LMV/Einheit, lomv/Einheit, lomy/Einheit, 1000 mV/Einheit, wenn die äquivalente Kapazität des Eingangskabels kleiner als lonf, 68 nf, 22 nf, 6,8 nf bzw. 2,2 nf ist, beträgt die lkhz-Referenzbedingung (2) weniger als ± The Der Nennbetriebszustand (3) beträgt weniger als 1 % ± 2 %.
5)Filter und Frequenzgang
a)Hochpassfilter;
Die untere Grenzfrequenz beträgt 0,3, 1, 3, 10, 30 und 10 Hz, und die zulässige Abweichung beträgt 0,3 Hz, - 3 dB_ 1.5 dB; l.3, 10, 30, 100 Hz, 3 dB ± LDB, Dämpfungssteilheit: - 6 dB / Kinderbett.
b)Tiefpassfilter;
Obere Grenzfrequenz: 1, 3, lo, 30, 100 kHz, BW 6, zulässige Abweichung: 1, 3, lo, 30, 100 kHz-3 dB ± LDB, Dämpfungssteigung: 12 dB / Okt.
6) Ausgangscharakteristik
a) Maximale Ausgangsamplitude: ±10 Vp
b) Maximaler Ausgangsstrom: ±100 mA
c)Mindestlastwiderstand: 100Q
d) Harmonische Verzerrung: weniger als 1 %, wenn die Frequenz niedriger als 30 kHz ist und die kapazitive Last weniger als 47 nF beträgt.
7) Lärm:< 5 UV (die höchste Verstärkung entspricht dem Eingang)
8)Überlastungsanzeige: Der Ausgangsspitzenwert überschreitet I ±(. Bei 10 + O,5 FVP leuchtet die LED etwa 2 Sekunden lang.
9)Vorheizzeit: ca. 30 Minuten
10)Stromversorgung: AC220V ± 1O%

Verwendungsmethode

1. Die Eingangsimpedanz des Ladungsverstärkers ist sehr hoch.Um zu verhindern, dass der Eingangsverstärker durch den menschlichen Körper oder durch externe Induktionsspannung beschädigt wird, muss die Stromversorgung ausgeschaltet werden, wenn der Sensor an den Eingang des Ladungsverstärkers angeschlossen, der Sensor entfernt oder der Verdacht besteht, dass der Stecker locker ist.
2. Obwohl lange Kabel verwendet werden können, führt die Verlängerung des Kabels zu Geräuschen: Eigengeräusche, mechanische Bewegung und induzierte Wechselstromgeräusche des Kabels.Daher sollte das Kabel bei der Messung vor Ort geräuscharm und so weit wie möglich gekürzt sein und es sollte fest und weit entfernt von großen Stromgeräten oder Stromleitungen verlegt werden.
3. Das Schweißen und Konfektionieren von Steckverbindern für Sensoren, Kabel und Ladungsverstärker erfolgt sehr professionell.Bei Bedarf übernehmen Spezialtechniker die Schweißung und Montage;Zum Schweißen ist wasserfreies Flussmittel in Ethanol-Kolophoniumlösung (Schweißöl ist verboten) zu verwenden.Nach dem Schweißen muss der medizinische Wattebausch mit wasserfreiem Alkohol (medizinischer Alkohol ist verboten) bestrichen werden, um Flussmittel und Graphit abzuwischen, und dann getrocknet werden.Der Stecker muss regelmäßig sauber und trocken gehalten werden und die Abschirmkappe muss bei Nichtgebrauch aufgeschraubt werden
4. Um die Genauigkeit des Instruments sicherzustellen, muss vor der Messung eine Vorwärmung von 15 Minuten durchgeführt werden.Bei einer Luftfeuchtigkeit über 80 % sollte die Vorheizzeit mehr als 30 Minuten betragen.
5. Dynamische Reaktion der Ausgangsstufe: Sie zeigt sich hauptsächlich in der Fähigkeit, eine kapazitive Last anzusteuern, die durch die folgende Formel geschätzt wird: C = I / 2 л In der vfmax-Formel ist C die Lastkapazität (f);Ausgangsstromkapazität der I-Ausgangsstufe (0,05 A);V 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) Gewinn II (Gewinn)
(4) – 3 dB Niederfrequenzgrenze
(5) Obergrenze für Hochfrequenz
(6) Überlastung
Wenn die Ausgangsspannung mehr als 10 Vp beträgt, blinkt die Überlastungsanzeige, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass die Wellenform verzerrt ist.Der Gewinn sollte reduziert werden bzw.Der Fehler sollte behoben werden

Auswahl und Installation von Sensoren

Da die Auswahl und Installation des Sensors einen großen Einfluss auf die Messgenauigkeit des Ladungsverstärkers hat, folgt eine kurze Einführung: 1. Auswahl des Sensors:
(1) Volumen und Gewicht: Als zusätzliche Masse des Messobjekts beeinflusst der Sensor zwangsläufig seinen Bewegungszustand, sodass die Masse ma des Sensors weitaus geringer sein muss als die Masse m des Messobjekts.Obwohl die Masse einiger getesteter Komponenten insgesamt groß ist, kann die Masse des Sensors mit der lokalen Masse der Struktur in einigen Teilen der Sensorinstallation verglichen werden, z. B. bei einigen dünnwandigen Strukturen, die sich auf die lokale Masse auswirken Bewegungszustand der Struktur.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 Installationsresonanz entspricht Frequenz.
(3) Ladungsempfindlichkeit: Je größer, desto besser, wodurch die Verstärkung des Ladungsverstärkers verringert, das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert und die Drift verringert werden kann.
2),Installation von Sensoren
(1) Die Kontaktfläche zwischen dem Sensor und dem geprüften Teil muss sauber und glatt sein und die Unebenheit muss weniger als 0,01 mm betragen.Die Achse des Befestigungsschraubenlochs muss mit der Prüfrichtung übereinstimmen.Wenn die Montagefläche rau ist oder die gemessene Frequenz 4 kHz überschreitet, kann etwas sauberes Silikonfett auf die Kontaktfläche aufgetragen werden, um die Hochfrequenzkopplung zu verbessern.Bei der Messung des Aufpralls muss die Verbindung zwischen Sensor und Struktur sehr zuverlässig sein, da der Aufprallimpuls eine große Übergangsenergie aufweist.Am besten verwenden Sie Stahlschrauben und das Montagedrehmoment beträgt ca. 20 kg.Cm.Die Länge des Bolzens sollte angemessen sein: Wenn er zu kurz ist, reicht die Festigkeit nicht aus, und wenn er zu lang ist, kann ein Spalt zwischen dem Sensor und der Struktur verbleiben, die Steifigkeit wird verringert und die Resonanzfrequenz verringert wird reduziert.Der Bolzen sollte nicht zu fest in den Sensor eingeschraubt werden, da sonst die Basisebene verbogen wird und die Empfindlichkeit beeinträchtigt wird.
(2) Zwischen dem Sensor und dem geprüften Teil muss eine Isolierdichtung oder ein Konvertierungsblock verwendet werden.Die Resonanzfrequenz der Dichtung und des Umwandlungsblocks ist viel höher als die Schwingungsfrequenz der Struktur, andernfalls wird der Struktur eine neue Resonanzfrequenz hinzugefügt.
(3) Die empfindliche Achse des Sensors sollte mit der Bewegungsrichtung des getesteten Teils übereinstimmen, da sonst die axiale Empfindlichkeit abnimmt und die Querempfindlichkeit zunimmt.
(4) Das Zittern des Kabels führt zu schlechtem Kontakt und Reibungsgeräuschen, daher sollte die Herausführrichtung des Sensors entlang der minimalen Bewegungsrichtung des Objekts erfolgen.
(5) Stahlbolzenverbindung: Guter Frequenzgang, höchste Installationsresonanzfrequenz, kann große Beschleunigungen übertragen.
(6) Isolierte Bolzenverbindung: Der Sensor ist von der zu messenden Komponente isoliert, wodurch der Einfluss des elektrischen Erdfeldes auf die Messung wirksam verhindert werden kann
(7) Anschluss der magnetischen Montagebasis: Die magnetische Montagebasis kann in zwei Typen unterteilt werden: Isolierung zum Boden und nicht Isolierung zum Boden, sie ist jedoch nicht geeignet, wenn die Beschleunigung 200 g und die Temperatur 180 übersteigt.
(8) Dünnschichtverklebung: Diese Methode ist einfach, hat einen guten Frequenzgang, ist aber nicht hochtemperaturbeständig.
(9) Klebebolzenverbindung: Der Bolzen wird zunächst mit der zu prüfenden Struktur verklebt und anschließend der Sensor aufgeschraubt.Der Vorteil besteht darin, dass die Struktur nicht beschädigt wird.
(10) Gängige Bindemittel: Epoxidharz, Gummiwasser, 502-Kleber usw.

Instrumentenzubehör 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 vom Energietechniker nicht behoben werden kann.

Hinweis: Die Verwendung der alten Teilenummer CET-7701B wird bis Ende 2021 (31. Dezember 2021) eingestellt. Ab dem 1. Januar 2022 wechseln wir zur neuen Teilenummer CET-DQ601B.


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