सीईटीडीक्यू801बी वजन में गति प्रणाली के लिए चार्ज एम्पलीफायर

CETDQ801B चार्ज एम्पलीफायर एक मल्टी-चैनल चार्ज एम्पलीफायर है जो इनपुट चार्ज के समानुपाती वोल्टेज आउटपुट करता है। यह 8 या 12 चैनलों (वैकल्पिक) का समर्थन करता है और इसे पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि यांत्रिक मात्राओं जैसे त्वरण, दबाव और बल को मापा जा सके। इसका व्यापक रूप से जल संरक्षण, बिजली, खनन, परिवहन, निर्माण, भूकंप विज्ञान, एयरोस्पेस और रक्षा सहित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उपकरण में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

1)      उच्च-सटीक, कम-शोर, कम-बहाव आयातित घटकों के साथ अनुकूलित सर्किट डिज़ाइन स्थिर और विश्वसनीय उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।

2)      इनपुट केबलों की समतुल्य कैपेसिटेंस के कारण सिग्नल क्षीणन को समाप्त करता है, जिससे माप सटीकता को प्रभावित किए बिना लंबी केबलों का उपयोग किया जा सकता है।

3)      50mA पर ±5Vp आउटपुट करता है।

4)      8 या 12 सेंसर से इनपुट का समर्थन करता है, जिसमें DB15 आउटपुट इंटरफ़ेस है, और DC 12V पर संचालित होता है।

2. कार्य सिद्धांत

CETDQ801B चार्ज एम्पलीफायर में एक चार्ज रूपांतरण चरण, समायोजन चरण, लो-पास फ़िल्टर, हाई-पास फ़िल्टर, अंतिम पावर एम्पलीफायर ओवरलोड चरण और बिजली की आपूर्ति होती है। कार्य सिद्धांत नीचे दिए गए ब्लॉक आरेख में दर्शाया गया है:

1)      चार्ज रूपांतरण चरण: ऑपरेशनल एम्पलीफायर A1 के आसपास केंद्रित।

CETDQ801B चार्ज एम्पलीफायर को पीजोइलेक्ट्रिक त्वरण सेंसर, बल सेंसर और दबाव सेंसर से जोड़ा जा सकता है। ये सेंसर यांत्रिक मात्राओं को समानुपाती कमजोर चार्ज (Q) में परिवर्तित करते हैं जिसमें बेहद उच्च आउटपुट प्रतिबाधा (Ra) होती है। चार्ज रूपांतरण चरण चार्ज को समानुपाती वोल्टेज (1pC/1mV) में बदल देता है और उच्च आउटपुट प्रतिबाधा को कम आउटपुट प्रतिबाधा में बदल देता है।

o    Ca: सेंसर की अंतर्निहित कैपेसिटेंस, आमतौर पर कई हजार pF। निचली आवृत्ति सीमा 1/2πRaCa द्वारा निर्धारित की जाती है।

o    Cc: कम-शोर आउटपुट केबल की कैपेसिटेंस।

o    Ci: ऑपरेशनल एम्पलीफायर A1 की इनपुट कैपेसिटेंस, आमतौर पर 3pF।

चार्ज रूपांतरण चरण संयुक्त राज्य अमेरिका से एक उच्च-इनपुट-प्रतिबाधा, कम-शोर, कम-बहाव, ब्रॉडबैंड सटीक ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग करता है। फीडबैक कैपेसिटर (Cf1) में चार सेटिंग्स हैं: 101pF, 102pF, 103pF, और 104pF। मिलर के प्रमेय के अनुसार, इनपुट पर प्रभावी कैपेसिटेंस C = (1 + K)Cf1 है, जहाँ K A1 का ओपन-लूप गेन है, आमतौर पर 120dB। जब Cf1 को 100pF (न्यूनतम) पर सेट किया जाता है, तो C लगभग 108pF होता है। 1000-मीटर कम-शोर केबल के लिए, Cc 95000pF है। यह मानते हुए कि Ca 5000pF है, Ca, Cc, और Ci की कुल समानांतर कैपेसिटेंस लगभग 105pF है, जो C का 1/1000 है। इस प्रकार, यहां तक ​​कि 1000-मीटर केबल के साथ भी, Cf1 की सटीकता पर प्रभाव केवल 0.1% है। चार्ज रूपांतरण चरण का आउटपुट वोल्टेज Q / Cf1 है, इसलिए आउटपुट संबंधित फीडबैक कैपेसिटर सेटिंग्स के लिए 10mV/pC, 1mV/pC, 0.1mV/pC, और 0.01mV/pC है।

2)      समायोजन चरण: ऑपरेशनल एम्पलीफायर A2 और एक संवेदनशीलता समायोजन पोटेंशियोमीटर (W) से मिलकर बनता है। यह चरण विभिन्न संवेदनशीलता वाले पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर का उपयोग करते समय सामान्यीकृत वोल्टेज आउटपुट सुनिश्चित करता है।

3)      लो-पास फ़िल्टर: A3 के आसपास केंद्रित एक दूसरा-क्रम बटरवर्थ सक्रिय फ़िल्टर, जो उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से समाप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

4)      हाई-पास फ़िल्टर: C4 और R4 से बना एक पहला-क्रम निष्क्रिय हाई-पास फ़िल्टर, जो कम-आवृत्ति हस्तक्षेप को दबाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5)      अंतिम पावर एम्पलीफायर: A4 के आसपास केंद्रित, उच्च सटीकता के साथ लाभ और आउटपुट शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदान करता है।

3. तकनीकी विनिर्देश

1)      इनपुट विशेषताएं: अधिकतम इनपुट चार्ज ±106pC।

2)      संवेदनशीलता: 0.1-1000mV/pC (स्रोत कैपेसिटेंस 1nF पर -40 से +60dB)।

3)      सेंसर संवेदनशीलता समायोजन: 4 रेंज जिसमें 1-109.9pC/यूनिट से चार्ज संवेदनशीलता है।

4)      सटीकता:

o    1mV/यूनिट, 10mV/यूनिट, 100mV/यूनिट, 1000mV/यूनिट।

o    जब इनपुट केबल समतुल्य कैपेसिटेंस 10nF, 68nF, 22nF, 6.8nF, या 2.2nF से कम है, तो 1kHz संदर्भ स्थितियों के तहत त्रुटि ±1% से कम है और रेटेड कार्य स्थितियों के तहत ±2% से कम है।

5)      फ़िल्टर और आवृत्ति प्रतिक्रिया:

o    हाई-पास फ़िल्टर: 0.3, 1, 3, 10, 30, और 100Hz की निचली कटऑफ आवृत्तियाँ। सहनशीलता: 0.3Hz, -3dB से +1.5dB; 1, 3, 10, 30, 100Hz, -3dB ±1dB। क्षीणन ढलान: -6dB/अष्टक।

o    लो-पास फ़िल्टर: 1, 3, 10, 30, और 100kHz की ऊपरी कटऑफ आवृत्तियाँ। सहनशीलता: -3dB ±1dB। क्षीणन ढलान: -12dB/अष्टक।

6)      आउटपुट विशेषताएं:

o    अधिकतम आउटपुट आयाम: ±5Vp।

o    अधिकतम आउटपुट करंट: ±100mA।

o    न्यूनतम लोड प्रतिरोध: 100Ω।

o    हार्मोनिक विरूपण: कैपेसिटिव लोड के साथ 30kHz से कम आवृत्तियों पर 1% से कम <47nF और पूर्ण-पैमाने पर आउटपुट।

7)      शोर: 5µV से कम (अधिकतम लाभ पर इनपुट के लिए संदर्भित)।

8)      वार्म-अप समय: लगभग 30 मिनट।

9)      आउटपुट इंटरफ़ेस: DB15।

10)  इनपुट चैनल: 8 या 12 चैनल।

11)  इनपुट पावर: DC 12V।