مضخم الشحن CET-DQ601B
وصف مختصر:
مُضخّم الشحنة Enviko هو مُضخّم شحنة قناة، يتناسب جهد خرجه مع شحنة الدخل. مُجهّز بمستشعرات كهرضغطية، يُمكنه قياس التسارع والضغط والقوة والكميات الميكانيكية الأخرى للأجسام.
يُستخدم على نطاق واسع في مجالات الحفاظ على المياه، والطاقة، والتعدين، والنقل، والبناء، والزلازل، والفضاء، والأسلحة، وغيرها. يتميز هذا الجهاز بالخصائص التالية:
تفاصيل المنتج
نظرة عامة على الوظيفة
سي إي تي-دي كيو 601 بي
مُضخِّم الشحنة هو مُضخِّم شحنة قناة، يتناسب جهد خرجه مع شحنة الدخل. مُزوَّد بمستشعرات كهرضغطية، يُمكنه قياس التسارع والضغط والقوة والكميات الميكانيكية الأخرى للأجسام. يُستخدم على نطاق واسع في مجالات الحفاظ على المياه، والطاقة، والتعدين، والنقل، والبناء، والزلازل، والفضاء الجوي، والأسلحة، وغيرها. يتميز هذا الجهاز بالخصائص التالية.
1). الهيكل معقول، الدائرة مُحسَّنة، المكونات الرئيسية والموصلات مستوردة، بدقة عالية، ضوضاء منخفضة وانحراف صغير، وذلك لضمان جودة المنتج المستقرة والموثوقة.
2) من خلال إزالة مدخل التوهين للسعة المكافئة لكابل الإدخال، يمكن تمديد الكابل دون التأثير على دقة القياس.
3).إخراج 10VP 50mA.
4). دعم 4،6،8،12 قناة (اختياري)، إخراج توصيل DB15، جهد العمل: DC12V.
مبدأ العمل
يتكون مضخم الشحن CET-DQ601B من مرحلة تحويل الشحنة، ومرحلة التكيف، ومرشح الترددات المنخفضة، ومرشح الترددات العالية، ومرحلة التحميل الزائد النهائية لمضخم الطاقة، ومصدر الطاقة.
1) مرحلة تحويل الشحنة: مع مكبر التشغيل A1 باعتباره النواة.
يمكن توصيل مُضخّم الشحنة CET-DQ601B بمستشعر تسارع كهرضغطي، ومستشعر قوة كهرضغطية، ومستشعر ضغط كهرضغطي. وتتمثل السمة المشتركة لهذه المستشعرات في تحويل الكمية الميكانيكية إلى شحنة ضعيفة Q تتناسب طرديًا معها، مع ارتفاع كبير في معاوقة الخرج RA. تتمثل مرحلة تحويل الشحنة في تحويل الشحنة إلى جهد (1 دارة/1 ملي فولت) يتناسب طرديًا مع الشحنة، وتحويل معاوقة الخرج العالية إلى معاوقة خرج منخفضة.
Ca---تكون سعة المستشعر عادة عدة آلاف من PF، 1 / 2 π Raca يحدد الحد الأدنى للتردد المنخفض للمستشعر.
Cc-- سعة كابل الضوضاء المنخفضة لمخرج المستشعر.
Ci--سعة الإدخال لمضخم العمليات A1، القيمة النموذجية 3pf.
تعتمد مرحلة تحويل الشحنة A1 على مُضخّم تشغيلي دقيق عريض النطاق أمريكي ذي معاوقة دخل عالية، وانخفاض مستوى الضوضاء، وانخفاض الانجراف. يحتوي مكثف التغذية الراجعة CF1 على أربعة مستويات: 101pf، 102pf، 103pf، و104pf. وفقًا لنظرية ميلر، تكون السعة الفعالة المُحوّلة من سعة التغذية الراجعة إلى المُدخل: C = 1 + kcf1. حيث k هو كسب الحلقة المفتوحة للمُستشعر A1، والقيمة النموذجية هي 120 ديسيبل. CF1 هو 100pF (كحد أدنى) وC حوالي 108pf. بافتراض أن طول كابل الإدخال منخفض الضوضاء للمستشعر هو 1000 متر، فإن سعة CC هي 95000pf؛ بافتراض أن سعة CA للمستشعر هي 5000pf، فإن السعة الكلية للـ caccic على التوازي حوالي 105pf. بالمقارنة مع C، فإن السعة الكلية هي 105 بيكو فاراد / 108 بيكو فاراد = 1 / 1000. بمعنى آخر، فإن المستشعر بسعة 5000 بيكو فاراد وكابل خرج 1000 متر يعادل سعة التغذية الراجعة، سيؤثر على دقة CF1 بنسبة 0.1% فقط. جهد خرج مرحلة تحويل الشحنة هو شحنة خرج المستشعر Q / مكثف التغذية الراجعة CF1، لذا فإن دقة جهد الخرج تتأثر بنسبة 0.1% فقط.
جهد الخرج لمرحلة تحويل الشحنة هو Q / CF1، لذلك عندما تكون مكثفات التغذية الراجعة 101pf، 102pf، 103pf و104pf، يكون جهد الخرج 10mV / PC، 1mV / PC، 0.1mv/pc و0.01mv/pc على التوالي.
2) المستوى التكيفي
تتكون من مكبر تشغيلي A2 ومقياس جهد ضبط حساسية المستشعر W. وظيفة هذه المرحلة هي أنه عند استخدام أجهزة استشعار كهرضغطية ذات حساسيات مختلفة، يكون للجهاز بأكمله خرج جهد طبيعي.
3).مرشح الترددات المنخفضة
يتمتع مرشح الطاقة النشط Butterworth من الدرجة الثانية مع A3 باعتباره القلب بمزايا مكونات أقل وتعديل مريح ونطاق تمرير مسطح، مما يمكنه القضاء بشكل فعال على تأثير إشارات التداخل عالية التردد على الإشارات المفيدة.
4) مرشح التمرير العالي
يمكن لمرشح الترددات العالية السلبي من الدرجة الأولى المكون من c4r4 أن يعمل بشكل فعال على قمع تأثير إشارات التداخل منخفضة التردد على الإشارات المفيدة.
5)．مضخم القدرة النهائي
مع A4 باعتباره جوهر الكسب الثاني، وحماية الدائرة القصيرة للإخراج، والدقة العالية.
6) مستوى التحميل الزائد
مع استخدام A5 كنواة، عندما يكون جهد الخرج أكبر من 10 فولت، يومض مؤشر LED الأحمر على اللوحة الأمامية. في هذه الحالة، تكون الإشارة مقطوعة ومشوهة، لذا يجب تقليل الكسب أو اكتشاف العطل.
المعايير الفنية
1) خاصية الإدخال: الحد الأقصى لشحنة الإدخال ± 106 حبة
2) الحساسية: 0.1-1000 مللي فولت/كمبيوتر شخصي (- 40 بوصة + 60 ديسيبل عند LNF)
3) ضبط حساسية المستشعر: يضبط القرص الدوار ثلاثي الأرقام حساسية شحن المستشعر 1-109.9 قطعة/وحدة (1)
4)الدقة:
LMV / وحدة، lomv / وحدة، lomy / وحدة، 1000mV / وحدة، عندما تكون السعة المكافئة لكابل الإدخال أقل من lonf، 68nf، 22nf، 6.8nf، 2.2nf على التوالي، تكون حالة المرجع lkhz (2) أقل من ± حالة العمل المقدرة (3) أقل من 1٪ ± 2٪.
5) مرشح واستجابة التردد
أ) مرشح التمرير العالي؛
الحد الأدنى للتردد هو 0.3، 1، 3، 10، 30 ولوهز، والانحراف المسموح به هو 0.3 هرتز، - 3 ديسيبل_ 1.5 ديسيبل؛ 1. 3، 10، 30، 100 هرتز، 3 ديسيبل ± LDB، منحدر التوهين: - 6 ديسيبل / cot.
ب) مرشح الترددات المنخفضة؛
الحد الأعلى للتردد: 1، 3، منخفض، 30، 100 كيلو هرتز، عرض النطاق الترددي 6، الانحراف المسموح به: 1، 3، منخفض، 30، 100 كيلو هرتز-3 ديسيبل ± LDB، منحدر التوهين: 12 ديسيبل / أكتوبر.
6) خاصية الإخراج
أ) أقصى سعة خرج: ±10 فولت
ب) الحد الأقصى لتيار الخرج: ±100 مللي أمبير
ج) الحد الأدنى لمقاومة الحمل: 100Q
د) التشوه التوافقي: أقل من 1% عندما يكون التردد أقل من 30 كيلو هرتز والحمل السعوي أقل من 47 نانوفاراد.
7) الضوضاء:< 5 UV (أعلى مكسب يعادل المدخل)
8) مؤشر الحمل الزائد: تتجاوز قيمة ذروة الإخراج I ±( عند 10 + 0.5 FVP، يظل مؤشر LED مضاءً لمدة ثانيتين تقريبًا.
9) وقت التسخين المسبق: حوالي 30 دقيقة
10) مصدر الطاقة: تيار متردد 220 فولت ± 10%
طريقة الاستخدام
١. مقاومة دخل مضخم الشحنة عالية جدًا. لمنع تلف مضخم الشحنة بسبب جسم الإنسان أو جهد الحث الخارجي، يجب فصل مصدر الطاقة عند توصيل المستشعر بمدخل مضخم الشحنة، أو إزالته، أو في حال وجود أي خلل في الموصل.
٢. على الرغم من إمكانية استخدام كابل طويل، إلا أن تمديده سيُسبب ضوضاء: ضوضاء داخلية، وحركة ميكانيكية، وصوت تيار متردد ناتج عن الكابل. لذلك، عند القياس في الموقع، يجب أن يكون الكابل منخفض الضوضاء ومختصرًا قدر الإمكان، ويجب تثبيته وبعيدًا عن معدات الطاقة الكبيرة أو خطوط الكهرباء.
٣. تتم عملية لحام وتجميع الموصلات المستخدمة في أجهزة الاستشعار والكابلات ومضخمات الشحن باحترافية عالية. عند الحاجة، يُجرى اللحام والتجميع بواسطة فنيين متخصصين؛ ويُستخدم محلول صهور الإيثانول اللامائي (يُمنع استخدام زيت اللحام). بعد اللحام، تُغطى كرة القطن الطبية بالكحول اللامائي (يُمنع استخدام الكحول الطبي) لمسح الصهور والجرافيت، ثم تُجفف. يجب الحفاظ على نظافة الموصل وجفافه باستمرار، ويُحكم إغلاق غطاء الحماية عند عدم استخدامه.
٤. لضمان دقة الجهاز، يجب التسخين المسبق لمدة ١٥ دقيقة قبل القياس. إذا تجاوزت نسبة الرطوبة ٨٠٪، يجب أن تتجاوز مدة التسخين المسبق ٣٠ دقيقة.
٥. الاستجابة الديناميكية لمرحلة الإخراج: تتجلى بشكل رئيسي في قدرة تشغيل الحمل السعوي، والتي تُقدر بالصيغة التالية: C = I / 2 л. في صيغة vfmax، C هي سعة الحمل (f)؛ سعة تيار خرج مرحلة الإخراج I (0.05 أمبير)؛ جهد الخرج الأقصى (V) (10vp)؛ أقصى تردد تشغيل لـ Fmax هو 100 كيلوهرتز. لذا، فإن أقصى سعة حمل هي 800 PF.
6).ضبط المقبض
(1) حساسية المستشعر
(2) المكسب:
(3) المكسب الثاني (المكسب)
(4) - حد التردد المنخفض 3 ديسيبل
(5) الحد الأعلى للتردد العالي
(6) التحميل الزائد
عندما يكون جهد الخرج أكبر من 10 فولت، يومض ضوء الحمل الزائد لإعلام المستخدم بتشوه شكل الموجة. يجب تقليل الكسب أو إصلاح العطل.
اختيار وتركيب أجهزة الاستشعار
نظرًا لأن اختيار المستشعر وتركيبه له تأثير كبير على دقة قياس مضخم الشحنة، فإن ما يلي هو مقدمة موجزة: 1. اختيار المستشعر:
(١) الحجم والوزن: مع زيادة كتلة الجسم المُقاس، سيؤثر المستشعر حتمًا على حركته، لذا يجب أن تكون كتلة المستشعر (ma) أقل بكثير من كتلة الجسم المُقاس (m). بالنسبة لبعض المكونات المُختبرة، ورغم كبر الكتلة الكلية، يُمكن مقارنة كتلة المستشعر بالكتلة المحلية للهيكل في بعض أجزاء تركيب المستشعر، مثل بعض الهياكل رقيقة الجدران، مما يؤثر على حركته المحلية. في هذه الحالة، يجب أن يكون حجم المستشعر ووزنه صغيرين قدر الإمكان.
(2) تردد رنين التثبيت: إذا كان تردد الإشارة المقاس هو f، فيجب أن يكون تردد رنين التثبيت أكبر من 5F، في حين أن استجابة التردد المعطاة في دليل المستشعر هي 10٪، وهو ما يقرب من 1 / 3 من تردد رنين التثبيت.
(3) حساسية الشحنة: كلما كانت أكبر كان ذلك أفضل، مما يمكن أن يقلل من مكسب مكبر الشحنة، ويحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء ويقلل الانجراف.
2) تركيب أجهزة الاستشعار
(1) يجب أن يكون سطح التلامس بين المستشعر والجزء المختبر نظيفًا وناعمًا، وأن يكون التفاوت أقل من 0.01 مم. يجب أن يكون محور ثقب مسمار التثبيت متسقًا مع اتجاه الاختبار. إذا كان سطح التثبيت خشنًا أو تجاوز التردد المقاس 4 كيلو هرتز، فيمكن وضع بعض شحم السيليكون النظيف على سطح التلامس لتحسين اقتران التردد العالي. عند قياس التأثير، نظرًا لأن نبضة التأثير لها طاقة عابرة كبيرة، يجب أن يكون الاتصال بين المستشعر والهيكل موثوقًا للغاية. من الأفضل استخدام مسامير فولاذية، وعزم دوران التركيب حوالي 20 كجم. سم. يجب أن يكون طول المسمار مناسبًا: إذا كان قصيرًا جدًا، فإن القوة غير كافية، وإذا كان طويلًا جدًا، فقد تترك الفجوة بين المستشعر والهيكل، وستقل الصلابة، وسيتم تقليل تردد الرنين. يجب عدم تثبيت المسمار في المستشعر كثيرًا، وإلا فإن المستوى الأساسي سينحني وستتأثر الحساسية.
(2) يجب استخدام حشية عازلة أو كتلة تحويل بين المستشعر والجزء المُختَبَر. إذا كان تردد رنين الحشية وكتلة التحويل أعلى بكثير من تردد اهتزاز الهيكل، فسيُضاف تردد رنين جديد إلى الهيكل.
(3) يجب أن يكون المحور الحساس للمستشعر متوافقًا مع اتجاه حركة الجزء الذي تم اختباره، وإلا فإن الحساسية المحورية سوف تنخفض وتزداد الحساسية العرضية.
(4) سيؤدي اهتزاز الكابل إلى ضعف الاتصال وضوضاء الاحتكاك، لذا يجب أن يكون اتجاه الإخراج الرئيسي للمستشعر على طول اتجاه الحركة الأدنى للكائن.
(5) اتصال الترباس الفولاذي: استجابة تردد جيدة، وأعلى تردد رنين التثبيت، ويمكن نقل تسارع كبير.
(6) اتصال الترباس المعزول: يتم عزل المستشعر عن المكون المراد قياسه، مما يمكنه منع تأثير المجال الكهربائي الأرضي على القياس بشكل فعال
(7) توصيل قاعدة التثبيت المغناطيسية: يمكن تقسيم قاعدة التثبيت المغناطيسية إلى نوعين: معزولة عن الأرض وغير معزولة عن الأرض، ولكنها غير مناسبة عندما يتجاوز التسارع 200 جرام وتتجاوز درجة الحرارة 180.
(8) ربط طبقة الشمع الرقيقة: هذه الطريقة بسيطة، وتستجيب للتردد بشكل جيد، ولكنها ليست مقاومة لدرجات الحرارة العالية.
(9) ربط البراغي: يُربط البرغي أولاً بالهيكل المراد اختباره، ثم يُثبّت المستشعر. ميزته هي عدم إتلاف الهيكل.
(10) المواد الرابطة الشائعة: راتنج الإيبوكسي، المطاط المائي، الغراء 502، إلخ.
ملحقات الأجهزة والمستندات المصاحبة
1) خط طاقة تيار متردد واحد
2) دليل مستخدم واحد
3) نسخة واحدة من بيانات التحقق
4) نسخة واحدة من قائمة التعبئة
7.الدعم الفني
يرجى الاتصال بنا في حالة وجود أي عطل أثناء التثبيت أو التشغيل أو فترة الضمان والذي لا يمكن لمهندس الطاقة صيانته.
ملاحظة: سيتم إيقاف استخدام رقم الجزء القديم CET-7701B حتى نهاية عام 2021 (31 ديسمبر 2021)، اعتبارًا من 1 يناير 2022، سنقوم بالتغيير إلى رقم الجزء الجديد CET-DQ601B.
تتخصص شركة Enviko في أنظمة الوزن أثناء الحركة منذ أكثر من عشر سنوات. وتحظى مستشعرات WIM ومنتجاتنا الأخرى بتقدير واسع في قطاع أنظمة النقل الذكية (ITS).
