CETDQ801B Penguat muatan untuk sistem Weigh In Motion

Penguat muatan CETDQ801B adalah amplifier muatan multi-saluran yang menghasilkan tegangan proporsional dengan muatan masukan.Ini mendukung 8 atau 12 saluran (opsional) dan dirancang untuk bekerja dengan sensor piezoelektrik untuk mengukur kuantitas mekanis seperti percepatan, tekanan, dan kekuatan. Hal ini banyak digunakan di sektor termasuk konservasi air, tenaga, pertambangan, transportasi, konstruksi, seismologi, kedirgantaraan, dan pertahanan.Instrumen ini memiliki karakteristik berikut::

1)      Desain sirkuit yang dioptimalkan dengan komponen impor presisi tinggi, kebisingan rendah dan drift rendah memastikan kualitas produk yang stabil dan dapat diandalkan.

2)      Menghilangkan peredupan sinyal yang disebabkan oleh kapasitansi yang setara dari kabel input, memungkinkan penggunaan kabel panjang tanpa mempengaruhi akurasi pengukuran.

3)      Output ±5Vp pada 50mA.

4)      Mendukung input dari 8 atau 12 sensor, dengan antarmuka output DB15, dan beroperasi pada DC 12V.

2Prinsip Kerja

CETDQ801B charge amplifier terdiri dari stage konversi charge, stage adjustment, low-pass filter, high-pass filter, final power amplifier overload stage, dan power supply.Prinsip kerja diilustrasikan dalam diagram blok di bawah ini:

1)      Tahap Konversi Muatan:Berpusat di sekitar amplifier operasional A1.

CETDQ801B charge amplifier dapat dihubungkan ke sensor akselerasi piezoelektrik, sensor gaya, dan sensor tekanan.Sensor ini mengubah kuantitas mekanik menjadi muatan lemah proporsional (Q) dengan impedansi output yang sangat tinggi (Ra)Tahap konversi muatan mengubah muatan menjadi tegangan proporsional (1pC / 1mV) dan mengubah impedansi output tinggi menjadi impedansi output rendah.

o    Ca:Kapasitas yang melekat pada sensor, biasanya beberapa ribu pF. Batas frekuensi bawah ditentukan oleh 1/2πRaCa.

o    Cc:Kapasitas kabel output berisik rendah.

o    Ci:Kapasitas input amplifier operasional A1, biasanya 3pF.

Tahap konversi muatan menggunakan amplifier operasi presisi broadband dengan impedansi input tinggi, kebisingan rendah, drift rendah dari AS. Kondensator umpan balik (Cf1) memiliki empat pengaturan: 101pF, 102pF,103pF, dan 104pF. Menurut teorema Miller, kapasitansi efektif pada input adalah C = (1 + K) Cf1, di mana K adalah gain open-loop dari A1, biasanya 120dB. Ketika Cf1 ditetapkan menjadi 100pF (minimal),C adalah sekitar 108pF. Untuk kabel kebisingan rendah 1000 meter, Cc adalah 95000pF. Dengan asumsi Ca adalah 5000pF, total kapasitansi paralel Ca, Cc, dan Ci adalah sekitar 105pF, yaitu 1/1000 dari C. Jadi,bahkan dengan kabel 1000 meter, dampak pada akurasi Cf1 hanya 0,1%. tegangan output dari tahap konversi muatan adalah Q / Cf1, sehingga output adalah 10mV / pc, 1mV / pc, 0,1mV / pc, dan 0.01mV/pC untuk pengaturan kapasitor umpan balik masing-masing.

2)      Tahap Penyesuaian:Ini terdiri dari penguat operasi A2 dan potentiometer penyesuaian sensitivitas (W).

3)      Filter low-pass:Sebuah filter aktif Butterworth orde kedua berpusat di sekitar A3, dirancang untuk secara efektif menghilangkan gangguan frekuensi tinggi.

4)      Filter High-Pass:Filter high-pass pasif orde pertama yang terdiri dari C4 dan R4, dirancang untuk menekan gangguan frekuensi rendah.

5)      Amplifier daya akhir:Berpusat di sekitar A4, memberikan gain dan output perlindungan sirkuit pendek dengan presisi tinggi.

3Spesifikasi Teknis

1)      Karakteristik input:Muatan input maksimum ± 106pC.

2)      Sensitivitas:0.1-1000mV/pC (dengan kapasitansi sumber 1nF pada -40 sampai +60dB).

3)      Pengaturan Sensitivitas Sensor:4 kisaran dengan sensitivitas muatan dari 1-109,9 pC/Unit.

4)      Keakuratan:

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

o    Ketika kapasitansi setara kabel input kurang dari 10nF, 68nF, 22nF, 6.8nF, atau 2.2nF, kesalahan kurang dari ± 1% dalam kondisi referensi 1kHz dan kurang dari ± 2% dalam kondisi kerja nominal.

5)      Filter dan respon frekuensi:

o    Filter High-Pass:Frekuensi pemotongan rendah 0.3Toleransi: 0,3Hz, -3dB sampai +1,5dB; 1, 3, 10, 30, 100Hz, -3dB ±1dB. Kemiringan attenuasi: -6dB/oktaf.

o    Filter low-pass:Frekuensi batas atas 1, 3, 10, 30, dan 100 kHz Toleransi: -3dB ± 1dB Kemiringan attenuasi: -12dB/oktaf

6)      Karakteristik output:

o    Amplitude output maksimum: ±5Vp.

o    Daya keluar maksimum: ± 100mA.

o    Resistensi beban minimum: 100Ω.

o    Distorsi harmonik: Kurang dari 1% pada frekuensi di bawah 30kHz dengan beban kapasitif <47nF dan output skala penuh.

7)      Kebisingan:Kurang dari 5μV (diperhatikan pada input pada gain maksimum).

8)      Waktu pemanasan:Sekitar 30 menit.

9)      Output Interface:DB15.

10)  Saluran Masuk:8 atau 12 saluran.

11)  Daya Masuk:DC 12V.