CETDQ801B Chargeversterker voor Weigh In Motion-systeem

De ladingversterker CETDQ801B is een meerkanaals ladingversterker die een spanning uitbrengt die evenredig is met de ingangslading.Het ondersteunt 8 of 12 kanalen (optioneel) en is ontworpen om te werken met piezo-elektrische sensoren om mechanische grootheden zoals versnelling te metenHet wordt veel gebruikt in sectoren zoals waterbehoud, energie, mijnbouw, transport, bouw, seismologie, ruimtevaart en defensie.Het instrument heeft de volgende kenmerken::

1)      Een geoptimaliseerd circuitontwerp met geïmporteerde componenten met een hoge precisie, weinig geluid en weinig drift zorgt voor een stabiele en betrouwbare productkwaliteit.

2)      Het vermogen van de ingangskabels om het signaal af te zwakken wordt door de gelijkwaardige capaciteit van de ingangskabels uitgeschakeld, waardoor lange kabels kunnen worden gebruikt zonder dat dit de meetnauwkeurigheid beïnvloedt.

3)      Uitgangen ± 5 Vp bij 50 mA.

4)      Ondersteunt input van 8 of 12 sensoren, met een DB15-uitgangsinterface, en werkt bij DC 12V.

2Werkingsbeginsel

De CETDQ801B-ladingversterker bestaat uit een ladingsomzetstadium, een aanpassingsstadium, een laagpassend filter, een hoogpassend filter, een overbelastingstadium van de eindversterker en een stroomtoevoer.Het werkingsprincipe is geïllustreerd in het onderstaande blokschema:

1)      Laadconversiefase:Gecentreerd rond de operationele versterker A1.

De ladingsversterker CETDQ801B kan worden aangesloten op piezo-elektrische versnellingssensoren, krachtsensoren en druksensoren.Deze sensoren zetten mechanische groottes om in proportioneel zwakke ladingen (Q) met een extreem hoge uitgangsimpedantie (Ra)De ladingsomzetfase transformeert de lading in een evenredige spanning (1pC/1mV) en zet hoge uitgangsimpedantie om in lage uitgangsimpedantie.

o    Ca:de inherente capaciteit van de sensor, meestal enkele duizenden pF. De onderste frequentiegrens wordt bepaald door 1/2πRaCa.

o    Cc:Capaciteit van de geluidsvrije uitgangskabel.

o    - Ja.Invoercapaciteit van operationele versterker A1, meestal 3pF.

De ladingconversiefase maakt gebruik van een hoge-inputimpedantie, laag lawaai, lage drift, breedband precisie operationele versterker uit de VS. De feedbackcondensator (Cf1) heeft vier instellingen: 101pF, 102pF,103pFVolgens de stelling van Miller is de effectieve capaciteit bij de ingang C = (1 + K) Cf1, waarbij K de open-loopwinst van A1 is, meestal 120 dB. Wanneer Cf1 is ingesteld op 100 pF (minimum), is de capaciteit van de ingang C = (1 + K) Cf1.C is ongeveer 108pF.. Voor een 1000 meter lange geruisarme kabel is Cc 95000pF. Veronderstellend dat Ca 5000pF is, is de totale parallelle capaciteit van Ca, Cc en Ci ongeveer 105pF, wat 1/1000 van C is.zelfs met een 1000 meter lange kabelDe uitgangsspanning van de ladingconversiefase is Q/Cf1, dus de uitgang is 10mV/pC, 1mV/pC, 0,1mV/pC en 0.01mV/pC voor de respectieve instellingen van de feedbackcapacitor.

2)      Aanpassingsfase:Bestaat uit een operationele versterker A2 en een potentiometer voor de aanpassing van de gevoeligheid (W).

3)      Low-Pass Filter:Een tweede orde Butterworth actief filter gecentreerd rond A3, ontworpen om effectief te elimineren hoogfrequente interferentie.

4)      High-Pass Filter:Een passief hoogpassend filter van eerste orde, samengesteld uit C4 en R4, ontworpen om interferentie met lage frequentie te onderdrukken.

5)      Versterker van het eindvermogen:Gecentreerd rond A4, die met hoge precisie een kortsluitingsbescherming biedt.

3. Technische specificaties

1)      Invoerkenmerken:Maximale invoerlading ±106 pC.

2)      Gevoeligheid:0.1-1000 mV/pC (met een broncapaciteit van 1nF bij -40 tot +60 dB).

3)      Sensorgevoeligheid:4 met een ladingsgevoeligheid van 1-109,9 pC/eenheid.

4)      Genauigheid:

o    1mV/eenheid, 10mV/eenheid, 100mV/eenheid, 1000mV/eenheid.

o    Wanneer de equivalentcapaciteit van de ingangskabels kleiner is dan 10nF, 68nF, 22nF, 6,8nF of 2,2nF, is de fout kleiner dan ± 1% onder 1 kHz referentieomstandigheden en minder dan ± 2% onder nominale werkomstandigheden.

5)      Filter- en frequentiereactie:

o    High-Pass Filter:Lagere frequenties van 0.3Tolerantie: 0,3 Hz, -3 dB tot +1,5 dB; 1, 3, 10, 30, 100 Hz, -3 dB ±1 dB. Afnemingshoek: -6 dB/octaaf.

o    Low-Pass Filter:Hoogste frequentiegrens van 1, 3, 10, 30 en 100 kHz. Tolerantie: -3 dB ± 1 dB. Afnemingshoek: -12 dB/octaaf.

6)      Uitgangskenmerken:

o    Maximale uitgangsamplitude: ± 5 Vp.

o    Maximale uitgangsstroom: ± 100 mA.

o    Minimale belastingweerstand: 100Ω.

o    Harmonische vervorming: minder dan 1% bij frequenties onder 30 kHz bij capacitieve belastingen < 47 nF en volwaardige output.

7)      Geluid:minder dan 5 μV (verwezen naar input bij maximaal vermogen).

8)      Warm-up tijd:Ongeveer 30 minuten.

9)      Uitgangsinterface:DB15.

10)  Invoerkanalen:8 of 12 kanalen.

11)  Invoervermogen:DC 12V.