Mis on laenguvõimendi? Piesoelektriline signaali töötlemine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on laenguvõimendi? Piesoelektriline signaali töötlemine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on laenguvõimendi? Piesoelektriline signaali töötlemine

Avaldanud admin saidil

Laenguvõimendite mõistmine

Definitsioon: Mis on laadimisvõimendi?

Laadimisvõimendi on elektrooniline signaali töötlemise seade, mis teisendab laadimisrežiimist saadud kõrge impedantsiga laengu väljundsignaali (mõõdetuna pikokulonites, pC). piesoelektrilised kiirendusmõõturid madala impedantsiga pingeväljundisse, mis sobib edastamiseks kaablite kaudu ja töötlemiseks mõõteseadmetega. Laadimisvõimendi toimib impedantsmuunduri ja võimendina, võimaldades kasutada laadimisrežiimi andureid, mis võivad töötada äärmuslikel temperatuuridel ja karmides tingimustes, kus IEPE kiirendusmõõturid ebaõnnestuks.

Kuigi tavapärases tööstuslikus seires on need vähem levinud (asendatud lihtsamate IEPE-anduritega), on laenguvõimendid endiselt olulised spetsiaalsetes rakendustes, mis nõuavad äärmuslikku temperatuuritaluvust (üle 175 °C), tuumakeskkondades või olukordades, kus andurite elektroonikat ei taluta. Laenguvõimendi tööpõhimõtete mõistmine on oluline kõrge temperatuuri korral. vibratsioon seire- ja ajaloolised mõõtmissüsteemid.

Tööpõhimõte

Laengu ja pinge muundamine

  • Piesoelektriline andur genereerib kiirendusega proportsionaalse laengu (Q)
  • Spetsiaalse madala müratasemega kaabli mahtuvusel kogutud laeng
  • Laenguvõimendi integreerib laengu tagasisidekondensaatori abil
  • Väljundpinge V = Q / Ctagasiside
  • Tulemus: Madala impedantsiga pinge väljund (tavaliselt ±10 V täisskaala ulatuses)

Peamised vooluringi omadused

  • Väga kõrge sisendtakistus (>10^12 oomi) laengu lekke vältimiseks
  • Tagasisidekondensaator määrab võimenduse/tundlikkuse
  • Tagasiside takisti määrab madalsagedusliku vastuse
  • Madala müratasemega disain on nõrkade signaalide puhul kriitilise tähtsusega
  • Mitu võimenduse seadistust erinevate andurite tundlikkuste jaoks

Laadimisrežiimi süsteemide eelised

Ekstreemsete temperatuuride taluvus

  • Laadimisrežiimi andurid töötavad temperatuuril kuni 650 °C (mõned kuni 1000 °C)
  • Anduris puudub elektroonika, mis kuumuse tõttu rikki läheks
  • Hädavajalik heitgaasisüsteemide, ahjude ja mootorite jaoks
  • IEPE piiratud kuni ~175°C maksimumini

Kiirguskindlus

  • Anduris pole aktiivset elektroonikat
  • Sobib tuumakeskkondadesse
  • IEPE elektroonika on kiirguse poolt kahjustatud

Kaablite vahetatavus

  • Saab muuta kaabli pikkust ilma uuesti kalibreerimiseta
  • Laeng ei ole kaabli mahtuvuse suhtes tundlik (piirides)
  • Paindlikkus paigaldamisel

Puudused ja väljakutsed

Süsteemi keerukus

  • Vajab eraldi välist laadimisvõimendit (hind, suurus)
  • Rohkem komponente = rohkem potentsiaalseid rikkekohti
  • Seadistamine ja konfigureerimine on keerulisem kui IEPE-l

Kaabli nõuded

  • Peab kasutama spetsiaalset madala müratasemega kaablit
  • Kaabli liikumine võib tekitada müra (triboelektriline efekt)
  • Vibratsiooni vältimiseks tuleb kaabel kinnitada
  • Kallim kui tavaline koaksiaalkaabel
  • Praktiline pikkusepiirang ~100 m tavaliselt

Niiskusetundlikkus

  • Kõrge impedants, mis on isolatsioonitakistuse suhtes tundlik
  • Niiskus võib põhjustada signaali triivi või müra
  • Nõuab head tihendust ja kaabli seisukorda

Millal laadimisrežiimi kasutada

Nõutavad rakendused

  • Kõrge temperatuur: >175°C (väljalaskesüsteemid, ahjud, põletusahjud, mootorite testimine)
  • Tuumakeskkonnad: Elektroonika taluvust ületav kiirgus
  • Plahvatusohtlikud atmosfäärid: Sädemeohutu andur ilma aktiivse elektroonikata
  • Uuringud: Laadimisrežiimi omadusi nõudvad spetsiaalsed testid

Ei ole soovitatav, kui

  • Standardne tööstuslik seire (kasutage IEPE-d)
  • Pikad kaablid kulgevad elektriliselt mürarikkas keskkonnas
  • Eelarvepiirangud (laadimisvõimendid on kallid)
  • Rutiinne seisundi jälgimine (keerukus pole põhjendatud)

Laadimisvõimendi omadused

Võimenduse/tundlikkuse seaded

  • Reguleeritav vastavalt anduri tundlikkusele
  • Tüüpilised vahemikud: 0,1–1000 mV/pC
  • Võimaldab kasutada sama võimendiga erinevaid andureid
  • Anduri kasutamiseks tuleb kalibreerida

Sageduskarakteristiku kontroll

  • Kõrgpääsfiltri piirväärtus reguleeritav (tüüpiliselt 0,1–10 Hz)
  • Madalpääsfilter silumiseks
  • Integreerimis-/diferentseerimisfunktsioonid
  • Rakenduse nõuete jaoks optimeeritud

Kaabli ajami võimekus

  • Madala takistusega väljund juhib pikki kaableid instrumentideni
  • Tavaliselt ±10 V väljund
  • Vajadusel saab juhtida mitut instrumenti

Seadistamine ja kalibreerimine

Konfiguratsioon

  1. Ühendage andur laadimisvõimendiga madala müratasemega kaabli abil
  2. Seadke võimendi võimendus anduri tundlikkusele vastavaks
  3. Sagedusvahemiku määramine (kõrg- ja madalpääsfiltrid)
  4. Ühendage võimendi väljund mõõteseadmega
  5. Kontrollige otsast lõpuni kalibreerimist teadaoleva ergutusega

Kalibreerimise kontrollimine

  • Raputuslaua kalibreerimine
  • Kaasaskantav kalibraator (käeshoitav erguti)
  • Vastastikune võrdlus võrdlusanduriga
  • Kontrollige tundlikkust ja sageduskarakteristikut

Kaasaegsed trendid

Kasutamise vähenemine

  • IEPE on enamikus rakendustes laadimisrežiimi asendanud
  • Lihtsam, odavam, hõlpsamini kasutatav
  • Laadimisrežiim on seotud spetsiaalsete rakendustega
  • Mõned asutused loobuvad järk-järgult laadimisrežiimiga süsteemidest

Ülejäänud rakendused

  • Kõrge temperatuuri jälgimine (gaasiturbiinid, mootorid)
  • Tuumaelektrijaamad
  • Uurimislaborid
  • Täppismõõtmised, mis nõuavad laadimisrežiimi eeliseid
  • Vananenud süsteemide hooldus

Laenguvõimendid on spetsiaalsed signaali töötlemise seadmed, mis võimaldavad kasutada laadimisrežiimis piesoelektrilisi kiirendusmõõtureid äärmuslikes tingimustes, kus IEPE-andurid ei saa töötada. Kuigi nende keerukus ja maksumus on piiranud nende kasutamist spetsiaalsete rakendustega, on laenguvõimendi töö mõistmine endiselt oluline kõrge temperatuuri vibratsiooni jälgimiseks ja vananenud mõõtesüsteemide hooldamiseks tööstusrajatistes.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp