CET-DQ601B Laadversterker
Korte beschrijving:
De Enviko-ladingsversterker is een kanaalladingsversterker waarvan de uitgangsspanning evenredig is met de ingangslading. Uitgerust met piëzo-elektrische sensoren kan hij de versnelling, druk, kracht en andere mechanische grootheden van objecten meten.
Het wordt veel gebruikt in waterbeheer, energie, mijnbouw, transport, bouw, aardbevingen, lucht- en ruimtevaart, wapenindustrie en andere sectoren. Dit instrument heeft de volgende kenmerken.
Productdetails
Functieoverzicht
CET-DQ601B
Een ladingsversterker is een kanaalladingsversterker waarvan de uitgangsspanning evenredig is met de ingangslading. Uitgerust met piëzo-elektrische sensoren kan hij de versnelling, druk, kracht en andere mechanische grootheden van objecten meten. Hij wordt veel gebruikt in waterbeheer, energie, mijnbouw, transport, bouw, aardbevingen, lucht- en ruimtevaart, wapenindustrie en andere sectoren. Dit instrument heeft de volgende kenmerken.
1). De structuur is redelijk, het circuit is geoptimaliseerd, de hoofdcomponenten en connectoren zijn geïmporteerd, met hoge precisie, lage ruis en kleine drift, om de stabiele en betrouwbare productkwaliteit te garanderen.
2). Door de verzwakking van de equivalente capaciteit van de ingangskabel te elimineren, kan de kabel worden verlengd zonder dat dit de meetnauwkeurigheid beïnvloedt.
3).uitgang 10VP 50mA.
4). Ondersteuning van 4,6,8,12 kanalen (optioneel), DB15-verbindingsuitgang, werkspanning: DC12V.
Werkprincipe
De CET-DQ601B-ladingsversterker bestaat uit een ladingconversietrap, een adaptieve trap, een laagdoorlaatfilter, een hoogdoorlaatfilter, een overbelastingstrap van de eindversterker en een voeding.
1) Ladingconversiefase: met operationele versterker A1 als kern.
De CET-DQ601B-ladingsversterker kan worden aangesloten op een piëzo-elektrische versnellingssensor, piëzo-elektrische krachtsensor en piëzo-elektrische druksensor. Hun gemeenschappelijke kenmerk is dat de mechanische grootheid wordt omgezet in een zwakke lading Q, die daarmee evenredig is, en dat de uitgangsimpedantie RA zeer hoog is. De ladingsconversiefase is bedoeld om de lading om te zetten in een spanning (1 st./1 mV) die evenredig is met de lading en de hoge uitgangsimpedantie te veranderen in een lage uitgangsimpedantie.
Ca---De capaciteit van de sensor bedraagt gewoonlijk enkele duizenden PF, 1 / 2 π Raca bepaalt de ondergrens voor de lage frequentie van de sensor.
Cc-- Sensor-uitgangskabel met lage ruiscapaciteit.
Ci--Ingangscapaciteit van operationele versterker A1, typische waarde 3 pf.
De ladingsconversietrap A1 maakt gebruik van een Amerikaanse breedbandige Precision Operational Amplifier met een hoge ingangsimpedantie, lage ruis en lage drift. De feedbackcondensator CF1 heeft vier niveaus: 101 pF, 102 pF, 103 pF en 104 pF. Volgens de stelling van Miller is de effectieve capaciteit die van de feedbackcapaciteit naar de ingang wordt omgezet: C = 1 + kcf1. Waarbij k de open-loopversterking van A1 is en de typische waarde 120 dB is. CF1 is 100 pF (minimum) en C is ongeveer 108 pF. Ervan uitgaande dat de ingangskabel met lage ruis van de sensor 1000 m lang is, is de CC 95000 pF; er van uitgaande dat de CA van de sensor 5000 pF is, is de totale capaciteit van caccic in parallel ongeveer 105 pF. Vergeleken met C is de totale capaciteit 105 pF / 108 pF = 1 / 1000. Met andere woorden, een sensor met een capaciteit van 5000 pF en een uitgangskabel van 1000 m (gelijk aan feedbackcapaciteit) beïnvloedt de nauwkeurigheid van CF1 slechts met 0,1%. De uitgangsspanning van de ladingsconversietrap is de uitgangslading van de sensor Q / feedbackcondensator CF1, dus de nauwkeurigheid van de uitgangsspanning wordt slechts met 0,1% beïnvloed.
De uitgangsspanning van de ladingconversie fase is Q/CF1, dus wanneer de feedbackcondensatoren 101pf, 102pf, 103pf en 104pf zijn, bedraagt de uitgangsspanning respectievelijk 10mV/PC, 1mV/PC, 0,1mV/PC en 0,01mV/PC.
2). Adaptief niveau
Het bestaat uit de operationele versterker A2 en een potentiometer W voor het instellen van de sensorgevoeligheid. De functie van deze trap is dat bij gebruik van piëzo-elektrische sensoren met verschillende gevoeligheden het hele instrument een genormaliseerde spanningsuitgang heeft.
3).laagdoorlaatfilter
Het Butterworth actieve vermogensfilter van de tweede orde met A3 als kern heeft als voordelen dat er minder componenten nodig zijn, dat de afstelling handig is en dat de doorlaatband vlak is. Hierdoor wordt de invloed van hoogfrequente stoorsignalen op nuttige signalen effectief geëlimineerd.
4) Hoogdoorlaatfilter
Het passieve hoogdoorlaatfilter van de eerste orde, bestaande uit c4r4, kan effectief de invloed van laagfrequente interferentiesignalen op nuttige signalen onderdrukken.
5) Eindversterker
Met A4 als kern van versterking II, beveiliging tegen kortsluiting in de uitgang en hoge precisie.
6). Overbelastingsniveau
Met A5 als kern knippert de rode LED op het frontpaneel wanneer de uitgangsspanning hoger is dan 10 Vp. Het signaal wordt dan afgekapt en vervormd, dus de versterking moet worden verlaagd om de fout te vinden.
Technische parameters
1) Ingangskarakteristiek: maximale ingangslading ± 106Pc
2) Gevoeligheid: 0,1-1000 mv / PC (- 40 '+ 60 dB bij LNF)
3) Aanpassing van de sensorgevoeligheid: draaitafel met drie cijfers past de gevoeligheid van de sensorlading aan van 1-109,9 st/eenheid (1)
4)Nauwkeurigheid:
LMV / eenheid, lomv / eenheid, lomy / eenheid, 1000 mV / eenheid, wanneer de equivalente capaciteit van de invoerkabel respectievelijk kleiner is dan lonf, 68 nf, 22 nf, 6,8 nf, 2,2 nf, lkhz referentieconditie (2) is kleiner dan ± De nominale werkconditie (3) is kleiner dan 1% ± 2％.
5) Filter en frequentierespons
a)Hoogdoorlaatfilter;
De onderste grensfrequentie is 0,3, 1, 3, 10, 30 en 100 Hz, en de toegestane afwijking is 0,3 Hz, - 3 dB _ 1．5 dB； l. 3, 10, 30, 100 Hz, 3 dB ± LDB, dempingshelling: - 6 dB / cot.
b)laagdoorlaatfilter;
Bovengrensfrequentie: 1, 3, lo, 30, 100 kHz, BW 6, toegestane afwijking: 1, 3, lo, 30, 100 kHz - 3 dB ± LDB, dempingshelling: 12 dB / okt.
6) uitgangskarakteristiek
a) Maximale uitgangsamplitude: ±10 Vp
b) Maximale uitgangsstroom: ±100 mA
c) Minimale belastingweerstand: 100Q
d) Harmonische vervorming: minder dan 1% wanneer de frequentie lager is dan 30 kHz en de capacitieve belasting minder is dan 47 nF.
7)Ruis:< 5 UV (de hoogste versterking is gelijk aan de input)
8) Overbelastingsindicatie: de uitgangspiekwaarde overschrijdt I ±( Bij 10 + 0,5 FVP brandt de LED ongeveer 2 seconden.
9) Voorverwarmtijd: ongeveer 30 minuten
10) Voeding: AC220V ± 10％
gebruiksmethode
1. De ingangsimpedantie van de laadversterker is zeer hoog. Om te voorkomen dat de ingangsversterker door het menselijk lichaam of een externe inductiespanning wordt doorbroken, moet de voeding worden uitgeschakeld wanneer de sensor op de ingang van de laadversterker wordt aangesloten, de sensor wordt verwijderd of wanneer er een vermoeden bestaat dat de connector los zit.
2. Hoewel een lange kabel gebruikt kan worden, zal het verlengen ervan ruis veroorzaken: inherente ruis, mechanische beweging en geïnduceerd wisselstroomgeluid van de kabel. Daarom moet de kabel bij metingen op locatie geluidsarm zijn en zo kort mogelijk worden gehouden. Bovendien moet de kabel vastgezet worden en ver uit de buurt van grote elektrische apparatuur in de elektriciteitsleiding.
3. Het lassen en monteren van connectoren die worden gebruikt op sensoren, kabels en ladingsversterkers gebeurt zeer professioneel. Indien nodig wordt het lassen en monteren uitgevoerd door speciale technici; gebruik hiervoor een hars-watervrije ethanoloplossing (lasolie is verboden). Na het lassen wordt het medische wattenbolletje gecoat met watervrije alcohol (medische alcohol is verboden) om de flux en het grafiet af te vegen en vervolgens te drogen. De connector moet regelmatig schoon en droog worden gehouden en de afschermkap moet worden vastgeschroefd wanneer deze niet wordt gebruikt.
4. Om de nauwkeurigheid van het instrument te garanderen, moet het 15 minuten voorverwarmen vóór de meting. Bij een luchtvochtigheid van meer dan 80% moet de voorverwarmingstijd langer zijn dan 30 minuten.
5. Dynamische respons van de eindtrap: dit wordt voornamelijk weergegeven in het vermogen om een capacitieve belasting aan te sturen, wat wordt geschat met de volgende formule: C = I / 2 λ. In de vfmax-formule is C de belastingscapaciteit (f); uitgangsstroomcapaciteit van de I-uitgangstrap (0,05 A); piekuitgangsspanning (10 Vp); De maximale werkfrequentie van Fmax is 100 kHz. De maximale belastingscapaciteit is dus 800 PF.
6). Afstelling van de knop
(1) Sensorgevoeligheid
(2) Winst:
(3) Winst II (winst)
(4) - 3dB lage frequentielimiet
(5) Bovengrens voor hoge frequenties
(6) Overbelasting
Wanneer de uitgangsspanning hoger is dan 10 Vp, knippert het overbelastingslampje om de gebruiker te waarschuwen dat de golfvorm vervormd is. De versterking moet worden verlaagd of de storing moet worden verholpen.
Selectie en installatie van sensoren
Omdat de selectie en installatie van de sensor een grote impact heeft op de meetnauwkeurigheid van de ladingsversterker, volgt hier een korte introductie: 1. Selectie van de sensor:
(1) Volume en gewicht: als extra massa van het gemeten object zal de sensor onvermijdelijk de bewegingstoestand beïnvloeden. De massa ma van de sensor moet daarom aanzienlijk lager zijn dan de massa m van het gemeten object. Voor sommige geteste componenten kan de massa van de sensor, hoewel deze als geheel groot is, worden vergeleken met de lokale massa van de structuur in sommige delen van de sensorinstallatie, zoals sommige dunwandige structuren, wat de lokale bewegingstoestand van de structuur beïnvloedt. In dit geval moeten het volume en gewicht van de sensor zo klein mogelijk zijn.
(2) Installatieresonantiefrequentie: als de gemeten signaalfrequentie f is, moet de installatieresonantiefrequentie groter zijn dan 5F, terwijl de frequentierespons die in de handleiding van de sensor wordt gegeven 10% is, wat ongeveer 1/3 is van de installatieresonantiefrequentie.
(3) Laadgevoeligheid: hoe groter hoe beter, wat de versterking van de laadversterker kan verminderen, de signaal-ruisverhouding kan verbeteren en de drift kan verminderen.
2), Installatie van sensoren
(1) Het contactoppervlak tussen de sensor en het geteste onderdeel moet schoon en glad zijn en de oneffenheden moeten minder dan 0,01 mm bedragen. De as van het bevestigingsschroefgat moet consistent zijn met de testrichting. Als het montageoppervlak ruw is of de gemeten frequentie hoger is dan 4 kHz, kan er wat schoon siliconenvet op het contactoppervlak worden aangebracht om de hoogfrequente koppeling te verbeteren. Bij het meten van de impact moet de verbinding tussen de sensor en de structuur zeer betrouwbaar zijn, omdat de impactpuls een hoge transiënte energie heeft. Het is het beste om stalen bouten te gebruiken en het installatiekoppel is ongeveer 20 kg. Cm. De lengte van de bout moet geschikt zijn: als deze te kort is, is de sterkte onvoldoende en als deze te lang is, kan er ruimte tussen de sensor en de structuur overblijven, zal de stijfheid afnemen en zal de resonantiefrequentie afnemen. De bout mag niet te ver in de sensor worden geschroefd, anders zal het basisvlak verbogen worden en zal de gevoeligheid worden beïnvloed.
(2) Tussen de sensor en het geteste onderdeel moet een isolatiepakking of conversieblok worden gebruikt. De resonantiefrequentie van de pakking en het conversieblok is veel hoger dan de trillingsfrequentie van de constructie, anders wordt er een nieuwe resonantiefrequentie aan de constructie toegevoegd.
(3) De gevoelige as van de sensor moet consistent zijn met de bewegingsrichting van het geteste onderdeel, anders zal de axiale gevoeligheid afnemen en de transversale gevoeligheid toenemen.
(4) De trilling van de kabel zal slecht contact en wrijvingsgeluid veroorzaken, dus de uitgaande richting van de sensor moet langs de minimale bewegingsrichting van het object liggen.
(5) Stalen boutverbinding: goede frequentierespons, de hoogste installatieresonantiefrequentie, kan grote versnellingen overbrengen.
(6) Geïsoleerde boutverbinding: de sensor is geïsoleerd van het te meten onderdeel, waardoor de invloed van het aardveld op de meting effectief kan worden voorkomen.
(7) Aansluiting van magnetische montagebasis: magnetische montagebasis kan worden onderverdeeld in twee typen: geïsoleerd naar de grond en niet-geïsoleerd naar de grond, maar is niet geschikt wanneer de versnelling groter is dan 200 g en de temperatuur groter is dan 180.
(8) Dunne waslaagverbinding: deze methode is eenvoudig, heeft een goede frequentierespons, maar is niet bestand tegen hoge temperaturen.
(9) Verbinding met een bout: de bout wordt eerst met de te testen constructie verbonden en vervolgens wordt de sensor erop geschroefd. Het voordeel hiervan is dat de constructie niet beschadigd raakt.
(10) Veel voorkomende bindmiddelen: epoxyhars, rubber, water, 502-lijm, enz.
Instrumentaccessoires en bijbehorende documenten
1). Eén wisselstroomleiding
2). Eén gebruikershandleiding
3). 1 kopie van de verificatiegegevens
4). Eén kopie van de paklijst
7. Technische ondersteuning
Neem contact met ons op als er tijdens de installatie, de bediening of de garantieperiode een storing optreedt die niet door de energietechnicus kan worden verholpen.
Let op: Het oude onderdeelnummer CET-7701B zullen we niet meer gebruiken tot eind 2021 (31 december 2021). Vanaf 1 januari 2022 gaan we over op het nieuwe onderdeelnummer CET-DQ601B.
Enviko is al meer dan 10 jaar gespecialiseerd in Weigh-in-Motion-systemen. Onze WIM-sensoren en andere producten genieten brede erkenning in de ITS-sector.
