Amplificador de Carga CET-DQ601B
Descrição curta:
O amplificador de carga Enviko é um amplificador de carga de canal cuja tensão de saída é proporcional à carga de entrada. Equipado com sensores piezoelétricos, ele pode medir a aceleração, pressão, força e outras grandezas mecânicas de objetos.
É amplamente utilizado em conservação de água, energia, mineração, transporte, construção, terremotos, aeroespacial, armas e outros setores. Este instrumento possui as seguintes características:
Detalhes do produto
Visão geral da função
CET-DQ601B
O amplificador de carga é um amplificador de carga de canal cuja tensão de saída é proporcional à carga de entrada. Equipado com sensores piezoelétricos, ele pode medir a aceleração, pressão, força e outras grandezas mecânicas de objetos. É amplamente utilizado em conservação de água, energia, mineração, transporte, construção, terremotos, aeroespacial, armas e outros setores. Este instrumento possui as seguintes características.
1). A estrutura é razoável, o circuito é otimizado, os principais componentes e conectores são importados, com alta precisão, baixo ruído e pequeno desvio, de modo a garantir a qualidade estável e confiável do produto.
2). Ao eliminar a entrada de atenuação da capacitância equivalente do cabo de entrada, o cabo pode ser estendido sem afetar a precisão da medição.
3).saída 10VP 50mA.
4). Suporta 4, 6, 8 e 12 canais (opcional), saída de conexão DB15, tensão de trabalho: DC12V.
Princípio de trabalho
O amplificador de carga CET-DQ601B é composto por estágio de conversão de carga, estágio adaptativo, filtro passa-baixa, filtro passa-alta, estágio de sobrecarga do amplificador de potência final e fonte de alimentação.
1）.Estágio de conversão de carga: com amplificador operacional A1 como núcleo.
O amplificador de carga CET-DQ601B pode ser conectado a sensores piezoelétricos de aceleração, sensores piezoelétricos de força e sensores piezoelétricos de pressão. A característica comum é que a grandeza mecânica é transformada em uma carga fraca Q, que é proporcional a ela, e a impedância de saída RA é muito alta. O estágio de conversão de carga consiste em converter a carga em uma tensão (1pc / 1mV) proporcional à carga e transformar a alta impedância de saída em baixa impedância de saída.
Ca---A capacitância do sensor é geralmente de vários milhares de PF, 1 / 2 π Raca determina o limite inferior de baixa frequência do sensor.
Cc-- Capacitância do cabo de baixo ruído de saída do sensor.
Ci--Capacitância de entrada do amplificador operacional A1, valor típico 3pf.
O estágio de conversão de carga A1 adota um Amplificador Operacional de Precisão de banda larga americano com alta impedância de entrada, baixo ruído e baixa deriva. O capacitor de realimentação CF1 possui quatro níveis de 101pF, 102pF, 103pF e 104pF. De acordo com o teorema de Miller, a capacitância efetiva convertida da capacitância de realimentação para a entrada é: C = 1 + kcf1. Onde k é o ganho de malha aberta de A1 e o valor típico é 120dB. CF1 é 100pF (mínimo) e C é cerca de 108pF. Supondo que o comprimento do cabo de baixo ruído de entrada do sensor seja de 1000m, a CC é 95000pF; Supondo que o sensor CA seja 5000pF, a capacitância total do caccic em paralelo é cerca de 105pF. Comparado com C, a capacitância total é 105pf / 108pf = 1/1000. Em outras palavras, o sensor com capacitância de 5000pf e cabo de saída equivalente a 1000m de capacitância de feedback afetará a precisão do CF1 em apenas 0,1%. A tensão de saída do estágio de conversão de carga é a carga de saída do sensor Q/capacitor de feedback CF1, portanto, a precisão da tensão de saída é afetada em apenas 0,1%.
A tensão de saída do estágio de conversão de carga é Q / CF1, portanto, quando os capacitores de feedback são 101pf, 102pf, 103pf e 104pf, a tensão de saída é 10mV / PC, 1mV / PC, 0,1mv/pc e 0,01mv/pc, respectivamente.
2). Nível adaptativo
Ele consiste no amplificador operacional A2 e no potenciômetro de ajuste de sensibilidade do sensor W. A função deste estágio é que, ao utilizar sensores piezoelétricos com diferentes sensibilidades, todo o instrumento tenha uma saída de tensão normalizada.
3) filtro passa-baixa
O filtro de potência ativo Butterworth de segunda ordem com A3 como núcleo tem as vantagens de menos componentes, ajuste conveniente e banda de passagem plana, o que pode efetivamente eliminar a influência de sinais de interferência de alta frequência em sinais úteis.
4) Filtro passa-alta
O filtro passa-alta passivo de primeira ordem composto por c4r4 pode suprimir efetivamente a influência de sinais de interferência de baixa frequência em sinais úteis.
5) Amplificador de potência final
Com A4 como núcleo de ganho II, proteção contra curto-circuito de saída, alta precisão.
6). Nível de sobrecarga
Com o A5 como núcleo, quando a tensão de saída for maior que 10 Vp, o LED vermelho no painel frontal piscará. Nesse momento, o sinal será truncado e distorcido, portanto, o ganho deve ser reduzido ou a falha deve ser encontrada.
Parâmetros técnicos
1) Característica de entrada: carga máxima de entrada ± 106Pc
2)Sensibilidade: 0,1-1000mv/PC (- 40 '+ 60dB em LNF)
3) Ajuste de sensibilidade do sensor: plataforma giratória de três dígitos ajusta a sensibilidade de carga do sensor 1-109,9pc/unidade (1)
4) Precisão:
LMV / unidade, lomv / unidade, lomy / unidade, 1000mV / unidade, quando a capacitância equivalente do cabo de entrada é menor que lonf, 68nf, 22nf, 6,8nf, 2,2nf respectivamente, a condição de referência de lkhz (2) é menor que ± A condição de trabalho nominal (3) é menor que 1% ± 2％.
5) Filtro e resposta de frequência
a)Filtro passa-alta;
A frequência limite inferior é 0,3, 1, 3, 10, 30 e 100 Hz, e o desvio permitido é 0,3 Hz, - 3 dB_ 1．5 dB； 3, 10, 30, 100 Hz, 3 dB ± LDB, inclinação de atenuação: - 6 dB / cot.
b)filtro passa-baixa;
Frequência limite superior: 1, 3, lo, 30, 100 kHz, BW 6, desvio permitido: 1, 3, lo, 30, 100 kHz-3 dB ± LDB, declive de atenuação: 12 dB / out.
6) característica de saída
a) Amplitude máxima de saída: ±10Vp
b) Corrente máxima de saída: ±100mA
c) Resistência de carga mínima: 100Q
d) Distorção harmônica: menos de 1% quando a frequência é menor que 30 kHz e a carga capacitiva é menor que 47 nF.
7) Ruído:< 5 UV (o maior ganho é equivalente à entrada)
8) Indicação de sobrecarga: o valor de pico de saída excede I ±( Em 10 + 0,5 FVP, o LED fica aceso por cerca de 2 segundos.
9) Tempo de pré-aquecimento: cerca de 30 minutos
10) Fonte de alimentação: AC220V ± 1O％
método de uso
1. A impedância de entrada do amplificador de carga é muito alta. Para evitar que o corpo humano ou a tensão de indução externa danifiquem o amplificador de entrada, a fonte de alimentação deve ser desligada ao conectar o sensor à entrada do amplificador de carga, remover o sensor ou suspeitar que o conector esteja solto.
2. Embora cabos longos possam ser utilizados, sua extensão introduzirá ruído: ruído inerente, movimento mecânico e ruído CA induzido pelo cabo. Portanto, ao medir no local, o cabo deve ser silencioso e encurtado o máximo possível, além de ser fixo e distante de equipamentos de alta potência ou linhas de energia.
3. A soldagem e a montagem dos conectores utilizados em sensores, cabos e amplificadores de carga são realizadas com extremo profissionalismo. Se necessário, técnicos especializados devem realizar a soldagem e a montagem; fluxo de solução de etanol anidro com resina (óleo de solda é proibido) deve ser utilizado para a soldagem. Após a soldagem, o algodão medicinal deve ser umedecido com álcool anidro (álcool medicinal é proibido) para limpar o fluxo e o grafite e, em seguida, secar. O conector deve ser mantido limpo e seco com frequência, e a tampa de proteção deve ser rosqueada quando não estiver em uso.
4. Para garantir a precisão do instrumento, o pré-aquecimento deve ser realizado por 15 minutos antes da medição. Se a umidade exceder 80%, o tempo de pré-aquecimento deve ser superior a 30 minutos.
5. Resposta dinâmica do estágio de saída: é demonstrada principalmente pela capacidade de acionar uma carga capacitiva, estimada pela seguinte fórmula: C = I / 2 л. Na fórmula vfmax, C é a capacitância da carga (f); I é a capacidade de corrente de saída do estágio de saída (0,05 A); V é a tensão de pico de saída (10 vp); A frequência máxima de operação de Fmax é de 100 kHz. Portanto, a capacitância máxima da carga é de 800 PF.
6).Ajuste do botão
(1) Sensibilidade do sensor
(2) Ganho:
(3) Ganho II (ganho)
(4) - Limite de baixa frequência de 3dB
(5) Limite superior de alta frequência
(6) Sobrecarga
Quando a tensão de saída for maior que 10 Vp, a luz de sobrecarga pisca para avisar ao usuário que a forma de onda está distorcida. O ganho deve ser reduzido ou a falha deve ser eliminada.
Seleção e instalação de sensores
Como a seleção e a instalação do sensor têm um grande impacto na precisão da medição do amplificador de carga, a seguir está uma breve introdução: 1. Seleção do sensor:
(1) Volume e peso: como a massa adicional do objeto medido, o sensor inevitavelmente afetará seu estado de movimento, portanto, a massa ma do sensor deve ser bem menor que a massa m do objeto medido. Para alguns componentes testados, embora a massa total seja grande, a massa do sensor pode ser comparada com a massa local da estrutura em algumas partes da instalação do sensor, como algumas estruturas de paredes finas, o que afetará o estado de movimento local da estrutura. Nesse caso, o volume e o peso do sensor devem ser os menores possíveis.
(2) Frequência de ressonância da instalação: se a frequência do sinal medido for f, a frequência de ressonância da instalação deve ser maior que 5F, enquanto a resposta de frequência fornecida no manual do sensor é de 10%, o que é cerca de 1/3 da frequência de ressonância da instalação.
(3) Sensibilidade de carga: quanto maior, melhor, o que pode reduzir o ganho do amplificador de carga, melhorar a relação sinal-ruído e reduzir o desvio.
2),Instalação de sensores
(1) A superfície de contato entre o sensor e a parte testada deve ser limpa e lisa, e a irregularidade deve ser inferior a 0,01 mm. O eixo do furo do parafuso de montagem deve ser consistente com a direção do teste. Se a superfície de montagem for áspera ou a frequência medida exceder 4 kHz, um pouco de graxa de silicone limpa pode ser aplicada na superfície de contato para melhorar o acoplamento de alta frequência. Ao medir o impacto, como o pulso de impacto tem grande energia transitória, a conexão entre o sensor e a estrutura deve ser muito confiável. É melhor usar parafusos de aço, e o torque de instalação é de cerca de 20 kg. Cm. O comprimento do parafuso deve ser apropriado: se for muito curto, a resistência não é suficiente, e se for muito longo, a lacuna entre o sensor e a estrutura pode ser deixada, a rigidez será reduzida e a frequência de ressonância será reduzida. O parafuso não deve ser parafusado demais no sensor, caso contrário, o plano de base será dobrado e a sensibilidade será afetada.
(2) Deve ser utilizada junta isolante ou bloco de conversão entre o sensor e a peça testada. A frequência de ressonância da junta e do bloco de conversão é muito maior que a frequência de vibração da estrutura, caso contrário, uma nova frequência de ressonância será adicionada à estrutura.
(3) O eixo sensível do sensor deve ser consistente com a direção do movimento da parte testada, caso contrário, a sensibilidade axial diminuirá e a sensibilidade transversal aumentará.
(4) A trepidação do cabo causará mau contato e ruído de fricção, portanto, a direção de saída do sensor deve ser ao longo da direção de movimento mínimo do objeto.
(5) Conexão de parafuso de aço: boa resposta de frequência, a mais alta frequência de ressonância de instalação, pode transferir grande aceleração.
(6) Conexão de parafuso isolada: o sensor é isolado do componente a ser medido, o que pode efetivamente prevenir a influência do campo elétrico de aterramento na medição
(7) Conexão da base de montagem magnética: a base de montagem magnética pode ser dividida em dois tipos: isolamento ao solo e não isolamento ao solo, mas não é adequada quando a aceleração excede 200g e a temperatura excede 180.
(8) Colagem de camada fina de cera: este método é simples, boa resposta de frequência, mas não é resistente a altas temperaturas.
(9) Conexão do parafuso de fixação: o parafuso é primeiro fixado à estrutura a ser testada e, em seguida, o sensor é aparafusado. A vantagem é que não há danos à estrutura.
(10) Ligantes comuns: resina epóxi, água de borracha, cola 502, etc.
Acessórios para instrumentos e documentos que os acompanham
1). Uma linha de alimentação CA
2). Um manual do usuário
3). 1 cópia dos dados de verificação
4). Uma cópia da lista de embalagem
7, Suporte técnico
Entre em contato conosco se houver alguma falha durante a instalação, operação ou período de garantia que não possa ser mantida pelo engenheiro de energia.
Observação: o antigo número de peça CET-7701B não será mais usado até o final de 2021 (31 de dezembro de 2021). A partir de 1º de janeiro de 2022, mudaremos para o novo número de peça CET-DQ601B.
A Enviko é especialista em sistemas de pesagem em movimento há mais de 10 anos. Nossos sensores WIM e outros produtos são amplamente reconhecidos no setor de ITS.
