Şarj gücləndiricilərini başa düşmək
Tərif: Şarj gücləndiricisi nədir?
Şarj gücləndiricisi yüksək empedanslı yükləmə çıxışını (pikokulomlarda, pC ilə ölçülür) şarj rejimindən çevirən elektron siqnal kondisioner cihazıdır. piezoelektrik akselerometrlər kabellər üzərindən ötürülməsi və ölçmə alətləri ilə işlənməsi üçün uyğun olan aşağı empedanslı gərginlik çıxışına. Yük gücləndiricisi impedans çeviricisi və gücləndiricisi kimi çıxış edərək, həddindən artıq temperaturda və sərt şəraitdə işləyə bilən yükləmə rejimi sensorlarının istifadəsinə imkan verir. IEPE akselerometrləri uğursuz olardı.
Gündəlik sənaye monitorinqində (daha sadə IEPE sensorları ilə əvəz olunur) daha az yayılmış olsa da, yük gücləndiriciləri həddindən artıq temperatur qabiliyyəti (175°C-dən yuxarı), nüvə mühitləri və ya sensor elektronikasının dözülməsi mümkün olmayan vəziyyətlər tələb edən xüsusi tətbiqlər üçün vacib olaraq qalır. Yük gücləndiricisinin işini başa düşmək yüksək temperatur üçün vacibdir vibrasiya monitorinq və tarixi ölçmə sistemləri.
Əməliyyat prinsipi
Şarjdan gərginliyə çevrilmə
- Piezoelektrik sensor sürətlənməyə mütənasib olaraq yük (Q) yaradır
- Xüsusi aşağı səs-küylü kabel tutumunda toplanan yük
- Şarj gücləndiricisi geribildirim kondansatöründən istifadə edərək şarjı birləşdirir
- Çıxış gərginliyi V = Q / Cəlaqə
- Nəticə: Aşağı empedanslı gərginlik çıxışı (adətən ±10V tam miqyaslı)
Əsas Dövrə Xüsusiyyətləri
- Yük sızmasının qarşısını almaq üçün çox yüksək giriş empedansı (>10^12 ohm).
- Geribildirim kondansatörü qazanc/həssaslığı müəyyən edir
- Geribildirim rezistoru aşağı tezlikli cavabı təyin edir
- Zəif siqnallar üçün kritik olan aşağı səs-küylü dizayn
- Müxtəlif sensor həssaslıqları üçün çoxlu qazanc parametrləri
Şarj rejimi sistemlərinin üstünlükləri
Ekstremal Temperatur qabiliyyəti
- Şarj rejimi sensorları 650°C-yə qədər işləyir (bəziləri 1000°C)
- Sensorda heç bir elektronika istilikdən xarab ola bilməz
- Egzoz sistemləri, sobalar, mühərriklər üçün vacibdir
- IEPE maksimum ~175°C ilə məhdudlaşır
Radiasiya Müqaviməti
- Sensorda aktiv elektronika yoxdur
- Nüvə mühitləri üçün uyğundur
- Radiasiyadan zədələnmiş IEPE elektronikası
Kabelin dəyişdirilməsi
- Yenidən kalibrləmə olmadan kabel uzunluğunu dəyişə bilər
- Kabel tutumuna həssas olmayan şarj (limitlər daxilində)
- Quraşdırmada çeviklik
Dezavantajlar və Çətinliklər
Sistemin mürəkkəbliyi
- Ayrı bir xarici yük gücləndiricisi tələb olunur (qiymət, ölçü)
- Daha çox komponent = daha çox potensial uğursuzluq nöqtəsi
- Quraşdırma və konfiqurasiya IEPE-dən daha mürəkkəbdir
Kabel Tələbləri
- Xüsusi aşağı səs-küylü kabeldən istifadə edilməlidir
- Kabel hərəkəti səs-küy yarada bilər (triboelektrik effekt)
- Vibrasiyanın qarşısını almaq üçün kabel təmin edilməlidir
- Standart koaksialdan daha bahalı
- Praktik uzunluq limiti adətən ~100m
Nəmə qarşı həssaslıq
- İzolyasiya müqavimətinə həssas olan yüksək empedans
- Nəmlik siqnal sürüşməsinə və ya səs-küyə səbəb ola bilər
- Yaxşı sızdırmazlıq və kabel vəziyyəti tələb olunur
Şarj rejimindən nə vaxt istifadə etməli
Tələb olunan proqramlar
- Yüksək temperatur: >175°C (egzoz sistemləri, sobalar, sobalar, mühərrik sınaqları)
- Nüvə Mühitləri: Elektron tolerantlığı aşan radiasiya
- Partlayıcı Atmosferlər: Aktiv elektronika olmadan daxili təhlükəsiz sensorlar
- Araşdırma: Şarj rejimi xüsusiyyətləri tələb edən ixtisaslaşdırılmış sınaq
Nə vaxt tövsiyə edilmir
- Standart sənaye monitorinqi (əvəzinə IEPE istifadə edin)
- Uzun kabel elektrik səs-küylü mühitdə keçir
- Büdcə məhdudiyyətləri (şarj gücləndiriciləri bahadır)
- Vəziyyətin müntəzəm monitorinqi (mürəkkəblik əsaslandırılmır)
Şarj gücləndiricisinin xüsusiyyətləri
Qazanc/Həssaslıq Parametrləri
- Sensor həssaslığına uyğun olaraq tənzimlənir
- Tipik diapazonlar: 0,1-1000 mV/pC
- Eyni gücləndirici ilə müxtəlif sensorlardan istifadə etməyə imkan verir
- İstifadə olunan sensor üçün kalibrlənməlidir
Tezliyə cavab nəzarəti
- Tənzimlənən yüksək ötürücü filtrin kəsilməsi (tipik 0,1-10 Hz)
- Anti-aliasing üçün aşağı keçirici filtr
- İnteqrasiya/diferensiallaşdırma funksiyaları
- Tətbiq tələbləri üçün optimallaşdırılmışdır
Kabel sürmə qabiliyyəti
- Aşağı empedanslı çıxış uzun kabelləri alətlərə aparır
- Tipik olaraq ±10V çıxış
- Lazım gələrsə, bir neçə aləti idarə edə bilər
Quraşdırma və Kalibrləmə
Konfiqurasiya
- Sensoru aşağı səs-küylü kabel ilə gücləndiricini doldurmaq üçün qoşun
- Sensor həssaslığına uyğun gücləndirici qazancını təyin edin
- Tezlik diapazonunu təyin edin (yüksək və aşağı keçid filtrləri)
- Gücləndirici çıxışı ölçmə alətinə qoşun
- Məlum həyəcanla başdan sona kalibrləməni yoxlayın
Kalibrləmə Doğrulaması
- Çalkalayıcı masasının kalibrlənməsi
- Portativ kalibrator (əl həyəcanlandırıcı)
- İstinad sensoru ilə arxa-arxa müqayisə
- Həssaslığı və tezlik reaksiyasını yoxlayın
Müasir Trendlər
İstifadədən imtina
- IEPE əksər tətbiqlərdə şarj rejimini əvəz etdi
- Daha sadə, aşağı qiymət, istifadəsi asan
- Şarj rejimi xüsusi tətbiqlərə aid edilir
- Bəzi qurğular şarj rejimində sistemləri ləğv edir
Qalan Proqramlar
- Yüksək temperaturun monitorinqi (qaz turbinləri, mühərriklər)
- Atom elektrik stansiyaları
- Tədqiqat laboratoriyaları
- Şarj rejimi üstünlükləri tələb edən dəqiq ölçmələr
- Köhnə sistemlərə qulluq
Şarj gücləndiriciləri, IEPE sensorlarının işləyə bilmədiyi ekstremal şəraitdə yükləmə rejimli pyezoelektrik akselerometrlərdən istifadə etməyə imkan verən xüsusi siqnal kondisioner cihazlarıdır. Onların mürəkkəbliyi və dəyəri onları xüsusi tətbiqlərlə məhdudlaşdırsa da, yük gücləndiricisinin işini başa düşmək yüksək temperaturda vibrasiya monitorinqi və sənaye obyektlərində köhnə ölçmə sistemlərinin saxlanması üçün vacib olaraq qalır.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 