CETDQ801B 전하 증폭기 는 입력 전하에 비례하는 전압을 출력하는 다중 채널 전하 증폭기입니다. 8개 또는 12개 채널(선택 사항)을 지원하며, 가속도, 압력, 힘과 같은 기계적 양을 측정하기 위해 압전 센서와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 수자원, 전력, 광업, 운송, 건설, 지진학, 항공우주 및 국방을 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 이 기기는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
1) 고정밀, 저잡음, 저드리프트 수입 부품을 사용한 최적화된 회로 설계로 안정적이고 신뢰할 수 있는 제품 품질을 보장합니다.
2) 입력 케이블의 등가 정전용량으로 인한 신호 감쇠를 제거하여 측정 정확도에 영향을 미치지 않고 긴 케이블을 사용할 수 있습니다.
3) ±5Vp at 50mA를 출력합니다.
4) 8개 또는 12개의 센서 입력을 지원하며, DB15 출력 인터페이스를 갖추고 있으며, DC 12V에서 작동합니다.
CETDQ801B 전하 증폭기는 전하 변환 단계, 조정 단계, 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 최종 전력 증폭기 과부하 단계 및 전원 공급 장치로 구성됩니다. 작동 원리는 아래 블록 다이어그램에 나와 있습니다.
1) 전하 변환 단계: 연산 증폭기 A1을 중심으로 합니다.
CETDQ801B 전하 증폭기는 압전 가속도 센서, 힘 센서 및 압력 센서에 연결할 수 있습니다. 이러한 센서는 기계적 양을 비례하는 약한 전하(Q)로 변환하며, 매우 높은 출력 임피던스(Ra)를 갖습니다. 전하 변환 단계는 전하를 비례하는 전압(1pC/1mV)으로 변환하고 높은 출력 임피던스를 낮은 출력 임피던스로 변환합니다.
o Ca: 센서의 고유 정전용량, 일반적으로 수천 pF입니다. 낮은 주파수 제한은 1/2πRaCa에 의해 결정됩니다.
o Cc: 저잡음 출력 케이블의 정전용량.
o Ci: 연산 증폭기 A1의 입력 정전용량, 일반적으로 3pF입니다.
전하 변환 단계는 미국산 고입력 임피던스, 저잡음, 저드리프트, 광대역 정밀 연산 증폭기를 사용합니다. 피드백 커패시터(Cf1)는 101pF, 102pF, 103pF, 104pF의 네 가지 설정을 갖습니다. 밀러의 정리에 따르면, 입력에서의 유효 정전용량은 C = (1 + K)Cf1이며, 여기서 K는 A1의 개방 루프 이득으로, 일반적으로 120dB입니다. Cf1이 100pF(최소)로 설정되면 C는 약 108pF입니다. 1000미터 저잡음 케이블의 경우 Cc는 95000pF입니다. Ca가 5000pF라고 가정하면 Ca, Cc 및 Ci의 총 병렬 정전용량은 약 105pF이며, 이는 C의 1/1000입니다. 따라서 1000미터 케이블을 사용하더라도 Cf1의 정확도에 미치는 영향은 0.1%에 불과합니다. 전하 변환 단계의 출력 전압은 Q / Cf1이므로, 각 피드백 커패시터 설정에 대해 출력은 10mV/pC, 1mV/pC, 0.1mV/pC 및 0.01mV/pC입니다.
2) 조정 단계: 연산 증폭기 A2와 감도 조정 전위차계(W)로 구성됩니다. 이 단계는 서로 다른 감도를 가진 압전 센서를 사용할 때 정규화된 전압 출력을 보장합니다.
3) 저역 통과 필터: A3을 중심으로 하는 2차 Butterworth 액티브 필터로, 고주파 간섭을 효과적으로 제거하도록 설계되었습니다.
4) 고역 통과 필터: C4와 R4로 구성된 1차 수동 고역 통과 필터로, 저주파 간섭을 억제하도록 설계되었습니다.
5) 최종 전력 증폭기: A4를 중심으로 하며, 높은 정밀도로 이득과 출력 단락 보호 기능을 제공합니다.
1) 입력 특성: 최대 입력 전하 ±106pC.
2) 감도: 0.1-1000mV/pC (소스 정전용량 1nF, -40 ~ +60dB).
3) 센서 감도 조정: 1-109.9pC/Unit의 전하 감도를 가진 4가지 범위.
4) 정확도:
o 1mV/Unit, 10mV/Unit, 100mV/Unit, 1000mV/Unit.
o 입력 케이블 등가 정전용량이 10nF, 68nF, 22nF, 6.8nF 또는 2.2nF 미만일 때, 1kHz 기준 조건에서 오차는 ±1% 미만이고, 정격 작동 조건에서 ±2% 미만입니다.
5) 필터 및 주파수 응답:
o 고역 통과 필터: 0.3, 1, 3, 10, 30 및 100Hz의 낮은 차단 주파수. 허용 오차: 0.3Hz, -3dB ~ +1.5dB; 1, 3, 10, 30, 100Hz, -3dB ±1dB. 감쇠 기울기: -6dB/옥타브.
o 저역 통과 필터: 1, 3, 10, 30 및 100kHz의 높은 차단 주파수. 허용 오차: -3dB ±1dB. 감쇠 기울기: -12dB/옥타브.
6) 출력 특성:
o 최대 출력 진폭: ±5Vp.
o 최대 출력 전류: ±100mA.
o 최소 부하 저항: 100Ω.
o 고조파 왜곡: 정전 용량 부하에서 30kHz 미만의 주파수에서 1% 미만 <47nF 및 전체 스케일 출력.
7) 잡음: 5µV 미만 (최대 이득에서 입력 기준).
8) 예열 시간: 약 30분.
9) 출력 인터페이스: DB15.
10) 입력 채널: 8개 또는 12개 채널.
11) 입력 전원: DC 12V.