CETDQ801B 走行重量計測システム用チャージアンプ

CETDQ801Bチャージアンプ は、入力電荷に比例した電圧を出力するマルチチャンネルチャージアンプです。8チャンネルまたは12チャンネル（オプション）をサポートし、加速度、圧力、力などの機械量を測定するために圧電センサーと連携して動作するように設計されています。水利、電力、鉱業、輸送、建設、地震学、航空宇宙、防衛など、幅広い分野で使用されています。この機器は、次の特徴を備えています。

1)      高精度、低ノイズ、低ドリフトの輸入コンポーネントを使用した最適化された回路設計により、安定した信頼性の高い製品品質を保証します。

2)      入力ケーブルの等価容量による信号減衰を排除し、測定精度に影響を与えることなく長尺ケーブルの使用を可能にします。

3)      ±5Vp at 50mAを出力します。

4)      8または12個のセンサーからの入力をサポートし、DB15出力インターフェースを備え、DC 12Vで動作します。

2. 動作原理

CETDQ801Bチャージアンプは、電荷変換段、調整段、ローパスフィルター、ハイパスフィルター、最終電力増幅器過負荷段、および電源で構成されています。動作原理は、以下のブロック図に示されています。

1)      電荷変換段: 演算増幅器A1を中心に構成されています。

CETDQ801Bチャージアンプは、圧電加速度センサー、力センサー、圧力センサーに接続できます。これらのセンサーは、機械量を比例した微弱な電荷（Q）に変換し、非常に高い出力インピーダンス（Ra）を持ちます。電荷変換段は、電荷を比例した電圧（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。

o    Ca: センサーの固有容量で、通常数千pFです。低周波限界は1/2πRaCaによって決定されます。

o    Cc: 低ノイズ出力ケーブルの容量。

o    Ci: 演算増幅器A1の入力容量で、通常3pFです。

電荷変換段は、米国製の高入力インピーダンス、低ノイズ、低ドリフト、広帯域精密演算増幅器を使用しています。帰還コンデンサ（Cf1）には、101pF、102pF、103pF、104pFの4つの設定があります。ミラーの定理によると、入力での有効容量はC =（1 + K）Cf1であり、KはA1の開ループゲインで、通常120dBです。Cf1が100pF（最小）に設定されている場合、Cは約108pFです。1000メートルの低ノイズケーブルの場合、Ccは95000pFです。Caが5000pFであると仮定すると、Ca、Cc、Ciの合計並列容量は約105pFであり、これはCの1/1000です。したがって、1000メートルのケーブルを使用しても、Cf1の精度への影響はわずか0.1％です。電荷変換段の出力電圧はQ / Cf1であるため、それぞれの帰還コンデンサ設定に対して、出力は10mV/pC、1mV/pC、0.1mV/pC、および0.01mV/pCです。

2)      調整段: 演算増幅器A2と感度調整ポテンショメータ（W）で構成されています。この段は、感度の異なる圧電センサーを使用する場合に、正規化された電圧出力を保証します。

3)      ローパスフィルター: A3を中心に構成された2次Butterworthアクティブフィルターで、高周波干渉を効果的に除去するように設計されています。

4)      ハイパスフィルター: C4とR4で構成された1次パッシブハイパスフィルターで、低周波干渉を抑制するように設計されています。

5)      最終電力増幅器: A4を中心に構成され、高精度でゲインと出力短絡保護を提供します。

3. 技術仕様

1)      入力特性: 最大入力電荷±106pC。

2)      感度: 0.1-1000mV/pC（-40〜+60dBで1nFのソース容量）。

3)      センサー感度調整: 1〜109.9pC/Unitの電荷感度を持つ4つの範囲。

4)      精度:

o    1mV/Unit、10mV/Unit、100mV/Unit、1000mV/Unit。

o    入力ケーブルの等価容量が10nF、68nF、22nF、6.8nF、または2.2nF未満の場合、1kHzの基準条件下での誤差は±1％未満、定格動作条件下での誤差は±2％未満です。

5)      フィルターと周波数特性:

o    ハイパスフィルター: 0.3、1、3、10、30、および100Hzの低カットオフ周波数。許容誤差：0.3Hz、-3dB〜+1.5dB; 1、3、10、30、100Hz、-3dB ±1dB。減衰勾配：-6dB/オクターブ。

o    ローパスフィルター: 1、3、10、30、および100kHzの上カットオフ周波数。許容誤差：-3dB ±1dB。減衰勾配：-12dB/オクターブ。

6)      出力特性:

o    最大出力振幅：±5Vp。

o    最大出力電流：±100mA。

o    最小負荷抵抗：100Ω。

o    高調波歪み：容量性負荷で30kHz未満の周波数で1％未満<47nFおよびフルスケール出力。

7)      ノイズ: 5µV未満（最大ゲインでの入力換算）。

8)      ウォームアップ時間: 約30分。

9)      出力インターフェース: DB15。

10)  入力チャンネル: 8または12チャンネル。

11)  入力電源: DC 12V。