CET-DQ601B チャージアンプ

簡単な説明:

Envikoチャージアンプは、入力電荷に比例した出力電圧を持つチャネルチャージアンプです。圧電センサーを搭載しており、物体の加速度、圧力、力などの機械量を測定できます。
水利、電力、鉱業、運輸、建設、地震、航空宇宙、兵器などの分野で広く利用されています。この機器には以下の特徴があります。

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製品詳細

機能の概要

CET-DQ601B
チャージアンプは、入力電荷に比例した出力電圧を持つチャネルチャージアンプです。圧電センサーを搭載し、物体の加速度、圧力、力などの力学的量を測定できます。水利、電力、鉱業、輸送、建設、地震、航空宇宙、兵器などの分野で広く使用されています。この機器には以下の特徴があります。

1) 構造が合理的で、回路が最適化されており、主要コンポーネントとコネクタは輸入されており、高精度、低ノイズ、ドリフトが小さいため、安定した信頼性の高い製品品質が保証されます。
2）入力ケーブルの等価容量による減衰入力を排除することで、測定精度に影響を与えずにケーブルを延長することができます。
3)出力10VP50mA。
4)。4、6、8、12 チャネル (オプション) をサポート、DB15 接続出力、動作電圧: DC12V。

動作原理

CET-DQ601Bチャージアンプは、チャージ変換段、適応段、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、最終パワーアンプ過負荷段、および電源で構成されています。
1）電荷変換段：オペアンプA1を中核とする。
CET-DQ601Bチャージアンプは、圧電加速度センサー、圧電力センサー、圧電圧力センサーに接続できます。これらのセンサーに共通する特性は、力学量をそれに比例する微弱な電荷Qに変換し、出力インピーダンスRAが非常に高いことです。電荷変換段は、電荷を電荷に比例する電圧（1pc / 1mV）に変換し、高出力インピーダンスを低出力インピーダンスに変換します。
Ca --- センサーの静電容量は通常数千 PF で、1 / 2 π Raca がセンサーの低周波下限を決定します。

Cc - センサー出力低ノイズケーブル容量。
Ci - オペアンプ A1 の入力容量、標準値 3pf。
電荷変換段A1は、高入力インピーダンス、低ノイズ、低ドリフトの米国製広帯域高精度オペアンプを採用しています。帰還コンデンサCF1は、101pf、102pf、103pf、104pfの4段階に分かれています。ミラーの定理によれば、帰還容量から入力に変換される実効容量は、C = 1 + kcf1となります。ここで、kはA1の開ループゲインで、標準値は120dBです。CF1は100pF（最小）、Cは約108pfです。センサーの入力低ノイズケーブル長を1000mと仮定すると、CCは95000pfとなります。センサーCAを5000pfと仮定すると、並列接続されたcaccicの総容量は約105pfとなります。 Cと比較すると、総容量は105pf / 108pf = 1 / 1000です。つまり、5000pfの容量を持つセンサーと、帰還容量に相当する1000mの出力ケーブルは、CF1の精度にわずか0.1%しか影響しません。電荷変換段の出力電圧は、センサーの出力電荷Q / 帰還コンデンサCF1であるため、出力電圧の精度はわずか0.1%しか影響を受けません。
電荷変換段の出力電圧は Q / CF1 なので、フィードバックコンデンサが 101pf、102pf、103pf、104pf の場合、出力電圧はそれぞれ 10mV / PC、1mV / PC、0.1mv/pc、0.01mv/pc になります。

2）適応レベル
これは、オペアンプ A2 とセンサー感度調整ポテンショメータ W で構成されています。このステージの機能は、異なる感度の圧電センサーを使用する場合に、機器全体が正規化された電圧出力を持つことです。

3）ローパスフィルタ
A3 をコアとする 2 次バターワースアクティブ電力フィルタは、部品数が少なく、調整が簡単で、通過帯域が平坦であるなどの利点があり、高周波干渉信号が有用な信号に与える影響を効果的に排除できます。

ハイパスフィルタ
C4R4 で構成された 1 次パッシブハイパスフィルタは、低周波干渉信号が有用な信号に与える影響を効果的に抑制できます。

最終パワーアンプ
A4をゲインIIの中核として、出力短絡保護、高精度。

6）過負荷レベル
A5をコアとして出力電圧が10vpを超えると、フロントパネルの赤色LEDが点滅します。このとき、信号は切り捨てられ歪みが生じるため、ゲインを下げるか、故障箇所を特定する必要があります。

技術的パラメータ

1)入力特性：最大入力電荷±106Pc
2) 感度: 0.1-1000mv / PC (-40 '+ 60dB at LNF)
3)センサー感度調整：3桁のターンテーブルでセンサーの充電感度を1～109.9個/ユニット（1）に調整します。
4)精度：
LMV / 単位、lomv / 単位、lomy / 単位、1000mV / 単位、入力ケーブルの等価容量がそれぞれ lonf、68nf、22nf、6.8nf、2.2nf 未満の場合、1kHz 基準状態 (2) は ± 未満、定格動作状態 (3) は 1% ± 2％未満です。
5)フィルタと周波数応答
a)ハイパスフィルタ
下限周波数は 0.3、1、3、10、30、100 Hz で、許容偏差は 0.3 Hz、-3 dB_ 1.5 dB、1.3、10、30、100 Hz、3 dB ± LDB、減衰勾配: -6 dB / cot。
b)ローパスフィルタ
上限周波数: 1、3、lo、30、100kHz、BW 6、許容偏差: 1、3、lo、30、100khz -3db ± LDB、減衰傾度: 12dB / Oct.
6)出力特性
a)最大出力振幅:±10Vp
b)最大出力電流:±100mA
c)最小負荷抵抗:100Ω
d)高調波歪み：周波数が30kHz未満かつ容量性負荷が47nF未満の場合、1％未満。
7)騒音：< 5 UV（最高ゲインは入力と同等）
8)過負荷表示:出力ピーク値がI±(10+0.5FVPを超えると、LEDが約2秒間点灯します。
9)予熱時間：約30分
10)電源：AC220V±10％

使用方法

1. チャージアンプの入力インピーダンスは非常に高いため、人体や外部誘導電圧による入力アンプの故障を防ぐため、チャージアンプの入力にセンサーを接続する際、センサーを取り外す際、あるいはコネクタの緩みが疑われる場合は、必ず電源を切ってください。
2. ケーブルを長くすることは可能ですが、ケーブルを長くすると、ケーブル固有のノイズ、機械的な動き、ケーブルの誘導交流音など、ノイズが発生します。そのため、現場で測定する場合は、ケーブルは低ノイズで可能な限り短くし、固定し、電力線などの大型電力設備から遠ざける必要があります。
3. センサー、ケーブル、チャージアンプに使用されるコネクタの溶接および組み立ては、非常に専門的です。必要に応じて、専門技術者が溶接および組み立てを実施します。溶接には、ロジン無水エタノール溶液フラックス（溶接油は使用不可）を使用します。溶接後は、医療用綿球に無水アルコール（医療用アルコールは使用不可）を塗布し、フラックスとグラファイトを拭き取り、乾燥させます。コネクタは頻繁に清潔に保ち、乾燥させ、使用しないときはシールドキャップを締め付けてください。
4. 機器の精度を確保するため、測定前に15分間の予熱を実施してください。湿度が80%を超える場合は、30分以上の予熱時間が必要です。
5. 出力段の動的応答：主に容量性負荷の駆動能力で表され、次の式で推定されます：C = I / 2 л vfmaxの式において、Cは負荷容量（f）、Iは出力段の出力電流容量（0.05A）、Vはピーク出力電圧（10vp）です。Fmaxの最大動作周波数は100kHzです。したがって、最大負荷容量は800pFです。
6）ノブの調整
（1）センサー感度
（２）利益：
（３）ゲインII（ゲイン）
(4) - 3dB低周波限界
（５）高頻度上限
（6）過負荷
出力電圧が10Vpを超えると、過負荷ランプが点滅し、波形が歪んでいることをユーザーに知らせます。ゲインを下げるか、障害を解消する必要があります。

センサーの選択と設置

センサーの選択と取り付けはチャージアンプの測定精度に大きな影響を与えるため、以下に簡単に説明します。1. センサーの選択:
（1）体積と重量：測定対象物の追加質量として、センサーは必然的にその運動状態に影響を与えるため、センサーの質量maは測定対象物の質量mよりもはるかに小さくする必要があります。一部の試験対象部品では、質量全体は大きくても、センサーの設置部分（例えば薄肉構造物）によっては、センサーの質量が構造物の局所質量に匹敵し、構造物の局所的な運動状態に影響を与えることがあります。このような場合、センサーの体積と重量は可能な限り小さくする必要があります。
（2）設置共振周波数：測定信号周波数がfの場合、設置共振周波数は5Fより大きくなければなりませんが、センサーのマニュアルに記載されている周波数応答は10％で、これは設置共振周波数の約1/3です。
（３）電荷感度：大きいほど良く、電荷増幅器のゲインを低減し、信号対雑音比を改善し、ドリフトを低減することができる。
2）、センサーの設置
（1）センサーと試験対象物との接触面は清潔で滑らかで、凹凸は0.01mm未満でなければなりません。取り付けネジ穴の軸は試験方向と一致していなければなりません。取り付け面が粗い場合、または測定周波数が4kHzを超える場合は、高周波結合を改善するために接触面に清潔なシリコングリースを塗布することができます。衝撃を測定する場合、衝撃パルスは大きな過渡エネルギーを持っているため、センサーと構造物との接続は非常に信頼性が高くなければなりません。スチールボルトを使用するのが最適で、取り付けトルクは約20kg・cmです。ボルトの長さは適切である必要があります。短すぎると強度が不十分で、長すぎるとセンサーと構造物の間に隙間が残り、剛性が低下し、共振周波数が低下します。ボルトをセンサーにねじ込みすぎると、ベース面が曲がり、感度に影響します。
（2）センサーと試験対象部の間には、絶縁ガスケットまたは変換ブロックを使用する必要があります。ガスケットおよび変換ブロックの共振周波数は、構造物の振動周波数よりもはるかに高くなければなりません。そうしないと、構造物に新たな共振周波数が追加されます。
（３）センサの感度軸は、試験対象物の移動方向と一致している必要があります。一致していないと、軸方向の感度が低下し、横方向の感度が増加します。
（4）ケーブルの揺れは接触不良や摩擦ノイズの原因となるので、センサの引き出し方向は物体の最小移動方向に沿うようにする必要があります。
（５）スチールボルト接続：周波数応答が良好で、設置共振周波数が最も高く、大きな加速度を伝達できます。
（6）絶縁ボルト接続：センサは測定対象部品から絶縁されており、接地電界が測定に与える影響を効果的に防止できる。
（7）磁気取付台の接続：磁気取付台は、対地絶縁型と対地非絶縁型の2種類に分けられますが、加速度が200Gを超え、温度が180を超える場合には適していません。
（８）薄いワックス層による接着：この方法は簡単で、周波数応答は良好ですが、耐熱性がありません。
（9）ボルト接合：まずボルトを被試験構造物に接合し、その後センサーをねじ込む。構造物を損傷しないという利点がある。
（10）一般的なバインダー：エポキシ樹脂、ゴム水、502接着剤など