CET-DQ601B 전하 증폭기

간단한 설명:

Enviko 전하 증폭기는 출력 전압이 입력 전하에 비례하는 채널 전하 증폭기입니다. 압전 센서를 탑재하여 물체의 가속도, 압력, 힘 및 기타 기계적 양을 측정할 수 있습니다.
이 기기는 수자원 보존, 전력, 광업, 운송, 건설, 지진, 항공우주, 무기 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 이 기기는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

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제품 상세 정보

기능 개요

CET-DQ601B
전하 증폭기는 출력 전압이 입력 전하에 비례하는 채널 전하 증폭기입니다. 압전 센서를 장착하여 물체의 가속도, 압력, 힘 및 기타 기계적 양을 측정할 수 있습니다. 수자원 보호, 전력, 광업, 운송, 건설, 지진, 항공우주, 무기 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 이 기기는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

1) 구조가 합리적이고, 회로가 최적화되었으며, 주요 구성 요소와 커넥터는 수입되어 고정밀, 저잡음, 소형 드리프트를 갖추고 있어 안정적이고 신뢰할 수 있는 제품 품질을 보장합니다.
2) 입력 케이블의 등가 정전용량에 대한 감쇠 입력을 제거함으로써 측정 정확도에 영향을 주지 않고 케이블을 연장할 수 있습니다.
3). 출력 10VP 50mA.
4) 4, 6, 8, 12채널 지원(옵션), DB15 연결 출력, 작동 전압: DC12V.

작업 원리

CET-DQ601B 전하 증폭기는 전하 변환단, 적응단, 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 최종 전력 증폭기 과부하단 및 전원 공급 장치로 구성됩니다.
1) 전하 변환 단계: 연산 증폭기 A1을 핵심으로 함.
CET-DQ601B 전하 증폭기는 압전 가속도 센서, 압전력 센서, 압전 압력 센서와 연결할 수 있습니다. 이러한 센서의 공통적인 특징은 기계적 양이 이에 비례하는 약한 전하 Q로 변환되고 출력 임피던스 RA가 매우 높다는 것입니다. 전하 변환 단계는 전하를 전하에 비례하는 전압(1pc/1mV)으로 변환하고, 높은 출력 임피던스를 낮은 출력 임피던스로 변환합니다.
Ca---센서의 정전용량은 보통 수천 PF이고, 1 / 2 π Raca는 센서의 저주파 하한을 결정합니다.

Cc-- 센서 출력 저잡음 케이블 정전용량.
Ci--연산 증폭기 A1의 입력 커패시턴스, 일반적인 값은 3pf입니다.
전하 변환 단계 A1은 높은 입력 임피던스, 낮은 잡음, 낮은 드리프트를 가진 미국 광대역 정밀 연산 증폭기(PA)를 채택했습니다. 피드백 커패시터 CF1은 101pf, 102pf, 103pf, 104pf의 네 가지 레벨을 갖습니다. 밀러의 정리에 따르면, 피드백 커패시턴스에서 입력으로 변환된 유효 커패시턴스는 C = 1 + kcf1입니다. 여기서 k는 A1의 개방 루프 이득이며, 일반적인 값은 120dB입니다. CF1은 100pF(최소)이고 C는 약 108pf입니다. 센서의 입력 저잡음 케이블 길이가 1000m라고 가정하면 CC는 95000pf입니다. 센서 CA가 5000pf라고 가정하면 병렬 연결된 CA의 총 커패시턴스는 약 105pf입니다. C와 비교했을 때 총 정전용량은 105pf / 108pf = 1 / 1000입니다. 즉, 5000pf 정전용량과 피드백 정전용량에 해당하는 1000m 출력 케이블을 가진 센서는 CF1의 정확도에 0.1%만 영향을 미칩니다. 전하 변환 단계의 출력 전압은 센서 Q의 출력 전하 / 피드백 커패시터 CF1이므로 출력 전압의 정확도는 0.1%만 영향을 받습니다.
전하 변환 단계의 출력 전압은 Q/CF1이므로 피드백 커패시터가 101pf, 102pf, 103pf 및 104pf일 때 출력 전압은 각각 10mV/PC, 1mV/PC, 0.1mv/pc 및 0.01mv/pc가 됩니다.

2) 적응 수준
이 장치는 연산 증폭기 A2와 센서 감도 조정 전위차계 W로 구성됩니다. 이 단계의 기능은 감도가 다른 압전 센서를 사용할 때 전체 계측기가 정규화된 전압 출력을 갖도록 하는 것입니다.

3) 저역통과필터
A3를 핵심으로 하는 2차 버터워스 능동 전력 필터는 구성 요소가 적고, 조정이 편리하며, 통과 대역이 평탄하다는 장점이 있어, 고주파 간섭 신호가 유용 신호에 미치는 영향을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

4) 고역통과필터
c4r4로 구성된 1차 수동 고역통과 필터는 저주파 간섭 신호가 유용한 신호에 미치는 영향을 효과적으로 억제할 수 있습니다.

5)．최종 전력 증폭기
A4를 게인 II의 핵심으로 하여 출력 단락 보호, 고정밀도를 제공합니다.

6) 과부하 레벨
A5를 코어로 사용할 경우, 출력 전압이 10Vp를 초과하면 전면 패널의 빨간색 LED가 깜박입니다. 이때 신호가 잘리고 왜곡되므로 이득을 낮추거나 고장 원인을 찾아야 합니다.

기술적 매개변수

1) 입력 특성 : 최대 입력 전하 ± 106Pc
2)감도: 0.1-1000mv / PC (LNF에서 - 40'+ 60dB)
3) 센서 감도 조정: 3자리 턴테이블로 센서 충전 감도를 1~109.9개/개(1)로 조정합니다.
4)정확도:
LMV/단위, lomv/단위, lomy/단위, 1000mV/단위, 입력케이블의 등가정전용량이 각각 lonf, 68nf, 22nf, 6.8nf, 2.2nf 이하일 때, lkhz 기준조건(2)은 ±1%±2% 이하이다.
5) 필터 및 주파수 응답
a) 고역통과필터;
하한 주파수는 0.3, 1, 3, 10, 30 및 100Hz이고 허용 편차는 0.3Hz, -3dB_ 1.5dB； 1.3, 10, 30, 100Hz, 3dB ± LDB, 감쇠 기울기: -6dB / cot입니다.
b) 저역통과필터;
상한 주파수: 1, 3, lo, 30, 100kHz, BW 6, 허용 편차: 1, 3, lo, 30, 100khz-3db ± LDB, 감쇠 기울기: 12dB / Oct.
6) 출력 특성
a) 최대 출력 진폭: ±10Vp
b) 최대 출력 전류: ±100mA
c) 최소 부하 저항 : 100Q
d) 고조파 왜곡: 주파수가 30kHz 미만이고 용량성 부하가 47nF 미만일 때 1% 미만입니다.
7)소음:< 5 UV (가장 높은 이득은 입력과 동일함)
8)과부하 표시: 출력 피크 값이 I ±( 10 + 0.5 FVP를 초과하면 LED가 약 2초간 켜집니다.
9) 예열시간 : 약 30분
10) 전원 공급 : AC220V ± 10%

사용 방법

1. 전하 증폭기의 입력 임피던스가 매우 높습니다. 인체 또는 외부 유도 전압으로 인해 입력 증폭기가 파손되는 것을 방지하기 위해 센서를 전하 증폭기 입력에 연결하거나 센서를 분리할 때 또는 커넥터가 느슨하다고 의심될 때는 반드시 전원을 꺼야 합니다.
2. 긴 케이블을 사용할 수 있지만, 케이블을 연장하면 케이블 자체의 소음, 기계적 운동, 그리고 유도된 AC 소음 등 잡음이 발생합니다. 따라서 현장에서 측정할 때는 잡음이 적은 케이블을 사용하고 가능한 한 짧게 연결해야 하며, 대형 전력 장비(전력선)에서 멀리 떨어진 곳에 고정해야 합니다.
3. 센서, 케이블, 전하 증폭기에 사용되는 커넥터의 용접 및 조립은 매우 전문적입니다. 필요한 경우 전문 기술자가 용접 및 조립을 수행해야 합니다. 용접에는 로진 무수 에탄올 용액(용접유 사용 금지) 플럭스를 사용해야 합니다. 용접 후에는 의료용 솜에 무수 알코올(의료용 알코올 사용 금지)을 묻혀 플럭스와 흑연을 닦아낸 후 건조해야 합니다. 커넥터는 자주 깨끗하고 건조한 상태로 유지해야 하며, 사용하지 않을 때는 실드 캡을 돌려서 닫아 두어야 합니다.
4. 기기의 정확성을 보장하기 위해 측정 전 15분 동안 예열해야 합니다. 습도가 80%를 초과하는 경우 예열 시간은 30분 이상이어야 합니다.
5. 출력단의 동적 응답: 이는 주로 용량성 부하 구동 능력으로 나타나며, 다음 공식으로 추정됩니다. C = I / 2 л. vfmax 공식에서 C는 부하 용량(f), I는 출력단 출력 전류 용량(0.05A), V는 피크 출력 전압(10vp)입니다. Fmax의 최대 작동 주파수는 100kHz입니다. 따라서 최대 부하 용량은 800PF입니다.
6) 손잡이 조절
(1) 센서 감도
(2) 이득:
(3) 이득 II (이득)
(4) - 3dB 저주파 한계
(5) 고주파 상한
(6) 과부하
출력 전압이 10Vp보다 높으면 과부하 표시등이 깜박여 파형이 왜곡되었음을 사용자에게 알립니다. 이득을 낮추거나 오류를 제거해야 합니다.

센서의 선정 및 설치

센서의 선택과 설치는 전하 증폭기의 측정 정확도에 큰 영향을 미치므로 다음은 간략하게 소개합니다. 1. 센서 선택:
(1) 부피와 무게: 측정 대상의 질량이 증가함에 따라 센서는 필연적으로 운동 상태에 영향을 미치므로, 센서의 질량 ma는 측정 대상의 질량 m보다 훨씬 작아야 합니다. 일부 시험 대상 부품의 경우, 전체적으로 질량이 크더라도 센서 설치 부위의 일부(예: 얇은 벽의 구조물)에서는 센서 질량이 구조물의 국부적인 운동 상태에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 경우, 센서의 부피와 무게는 가능한 한 작아야 합니다.
(2) 설치 공진 주파수 : 측정 신호 주파수를 f라고 할 때, 설치 공진 주파수는 5F 이상이어야 하는데, 센서 매뉴얼에 제시된 주파수 응답은 10%로, 설치 공진 주파수의 약 1/3 수준이다.
(3) 전하 감도: 클수록 좋으며, 전하 증폭기의 이득을 줄이고 신호 대 잡음비를 개선하며 드리프트를 줄일 수 있습니다.
2) 센서 설치
(1) 센서와 시험부 사이의 접촉면은 깨끗하고 매끄러워야 하며, 요철은 0.01mm 미만이어야 합니다. 장착 나사 구멍의 축은 시험 방향과 일치해야 합니다. 장착면이 거칠거나 측정 주파수가 4kHz를 초과하는 경우, 고주파 결합을 개선하기 위해 접촉면에 깨끗한 실리콘 그리스를 도포할 수 있습니다. 충격을 측정할 때, 충격 펄스는 과도 에너지가 크기 때문에 센서와 구조물 사이의 연결은 매우 신뢰할 수 있어야 합니다. 강철 볼트를 사용하는 것이 가장 좋으며, 설치 토크는 약 20kg.cm입니다. 볼트의 길이는 적절해야 합니다. 너무 짧으면 강도가 충분하지 않고, 너무 길면 센서와 구조물 사이에 틈이 생겨 강성이 감소하고 공진 주파수가 감소할 수 있습니다. 볼트를 센서에 너무 많이 조이지 마십시오. 그렇지 않으면 바닥면이 구부러지고 감도에 영향을 미칩니다.
(2) 센서와 시험 대상 부품 사이에는 절연 개스킷 또는 변환 블록을 사용해야 합니다. 개스킷과 변환 블록의 공진 주파수는 구조물의 진동 주파수보다 훨씬 높습니다. 그렇지 않으면 구조물에 새로운 공진 주파수가 추가됩니다.
(3) 센서의 감도축은 시험체의 이동방향과 일치해야 하며, 그렇지 않을 경우 축방향 감도는 감소하고 횡방향 감도는 증가하게 된다.
(4) 케이블의 지터는 접촉 불량 및 마찰 소음을 발생시키므로 센서의 인출 방향은 물체의 최소 이동 방향에 맞춰야 합니다.
(5) 강철볼트 접합: 주파수 응답이 좋고, 설치 공진 주파수가 가장 높으며, 큰 가속도를 전달할 수 있습니다.
(6) 절연볼트 연결 : 센서는 측정 대상 부품과 절연되어 있어 접지전계의 영향을 측정에 효과적으로 방지할 수 있습니다.
(7) 자기장착베이스의 연결 : 자기장착베이스는 접지에 절연이 있는 것과 접지에 비절연이 있는 것 두 가지로 나눌 수 있으나 가속도가 200g를 넘고 온도가 180℃를 넘을 때는 적합하지 않습니다.
(8) 얇은 왁스층 접합: 이 방법은 간단하고 주파수 응답이 좋으나 고온에 대한 저항성이 부족합니다.
(9) 본딩 볼트 연결: 볼트를 먼저 테스트할 구조물에 본딩한 다음 센서를 나사로 고정합니다. 구조물을 손상시키지 않는 것이 장점입니다.
(10) 일반적인 바인더 : 에폭시수지, 고무수지, 502접착제 등