चार्ज एम्पलीफायरों को समझना

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

परिभाषा: चार्ज एम्पलीफायर क्या है?

चार्ज एम्पलीफायर एक इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल कंडीशनिंग डिवाइस है जो उच्च-प्रतिबाधा चार्ज आउटपुट (पिकोकुलॉम, pC में मापा जाता है) को चार्ज-मोड से परिवर्तित करता है पीजोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर केबलों पर संचरण और मापन उपकरणों द्वारा प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त निम्न-प्रतिबाधा वोल्टेज आउटपुट में परिवर्तित किया जा सकता है। चार्ज एम्पलीफायर एक प्रतिबाधा कनवर्टर और एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है, जिससे चार्ज-मोड सेंसर का उपयोग संभव होता है जो अत्यधिक तापमान और कठोर परिस्थितियों में भी काम कर सकते हैं। IEPE एक्सेलेरोमीटर असफल हो जाएगा.

हालाँकि नियमित औद्योगिक निगरानी में इनका प्रचलन कम है (जिन्हें सरल IEPE सेंसरों ने बदल दिया है), चार्ज एम्पलीफायर अभी भी उन विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक हैं जिनमें अत्यधिक तापमान क्षमता (175°C से ऊपर), परमाणु वातावरण, या ऐसी परिस्थितियाँ शामिल हैं जहाँ सेंसर इलेक्ट्रॉनिक्स को बर्दाश्त नहीं किया जा सकता। उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में चार्ज एम्पलीफायर के संचालन को समझना महत्वपूर्ण है। कंपन निगरानी और ऐतिहासिक माप प्रणाली।.

संचालन सिद्धांत

चार्ज-टू-वोल्टेज रूपांतरण

• पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर त्वरण के समानुपाती आवेश (Q) उत्पन्न करता है
• विशेष कम शोर केबल धारिता पर एकत्रित चार्ज
• चार्ज एम्पलीफायर फीडबैक कैपेसिटर का उपयोग करके चार्ज को एकीकृत करता है
• आउटपुट वोल्टेज V = Q / Cफीडबैक
• परिणाम: निम्न-प्रतिबाधा वोल्टेज आउटपुट (आमतौर पर ±10V पूर्ण स्केल)

प्रमुख सर्किट विशेषताएँ

• चार्ज रिसाव से बचने के लिए बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा (>10^12 ओम)
• फीडबैक संधारित्र लाभ/संवेदनशीलता को परिभाषित करता है
• फीडबैक प्रतिरोधक कम-आवृत्ति प्रतिक्रिया सेट करता है
• कमज़ोर सिग्नलों के लिए कम शोर वाला डिज़ाइन महत्वपूर्ण
• विभिन्न सेंसर संवेदनशीलताओं के लिए एकाधिक लाभ सेटिंग्स

चार्ज मोड सिस्टम के लाभ

अत्यधिक तापमान क्षमता

• चार्ज-मोड सेंसर 650°C तक संचालित होते हैं (कुछ 1000°C तक)
• सेंसर में कोई भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण गर्मी से खराब नहीं होगा
• निकास प्रणालियों, भट्टियों, इंजनों के लिए आवश्यक
• IEPE अधिकतम ~175°C तक सीमित है

विकिरण प्रतिरोध

• सेंसर में कोई सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं
• परमाणु वातावरण के लिए उपयुक्त
• विकिरण से क्षतिग्रस्त IEPE इलेक्ट्रॉनिक्स

केबल विनिमेयता

• पुनः अंशांकन के बिना केबल की लंबाई बदल सकते हैं
• केबल धारिता के प्रति असंवेदनशील चार्ज (सीमा के भीतर)
• स्थापना में लचीलापन

नुकसान और चुनौतियाँ

सिस्टम जटिलता

• अलग बाह्य चार्ज एम्पलीफायर की आवश्यकता (लागत, आकार)
• अधिक घटक = अधिक संभावित विफलता बिंदु
• सेटअप और कॉन्फ़िगरेशन IEPE से अधिक जटिल

केबल आवश्यकताएँ

• विशेष कम शोर वाले केबल का उपयोग करना आवश्यक है
• केबल गति से शोर उत्पन्न हो सकता है (ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव)
• कंपन को रोकने के लिए केबल को सुरक्षित किया जाना चाहिए
• मानक कोएक्स से अधिक महंगा
• व्यावहारिक लंबाई सीमा आमतौर पर ~100 मीटर

नमी के प्रति संवेदनशीलता

• इन्सुलेशन प्रतिरोध के प्रति संवेदनशील उच्च प्रतिबाधा
• नमी के कारण सिग्नल में विचलन या शोर हो सकता है
• अच्छी सीलिंग और केबल की स्थिति की आवश्यकता है

चार्ज मोड का उपयोग कब करें

आवश्यक आवेदन

• उच्च तापमान: >175°C (निकास प्रणालियाँ, भट्टियाँ, भट्टियाँ, इंजन परीक्षण)
• परमाणु वातावरण: इलेक्ट्रॉनिक्स सहनशीलता से अधिक विकिरण
• विस्फोटक वातावरण: सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना आंतरिक रूप से सुरक्षित सेंसर
• अनुसंधान: चार्ज-मोड विशेषताओं की आवश्यकता वाले विशेष परीक्षण

अनुशंसित नहीं है जब

• मानक औद्योगिक निगरानी (इसके बजाय IEPE का उपयोग करें)
• लंबी केबल विद्युतीय शोर वाले वातावरण में चलती है
• बजट की कमी (चार्ज एम्पलीफायर महंगे)
• नियमित स्थिति निगरानी (जटिलता उचित नहीं)

चार्ज एम्पलीफायर की विशेषताएं

लाभ/संवेदनशीलता सेटिंग्स

• सेंसर संवेदनशीलता से मेल खाने के लिए समायोज्य
• विशिष्ट श्रेणियाँ: 0.1-1000 mV/pC
• एक ही एम्पलीफायर के साथ विभिन्न सेंसर का उपयोग करने की अनुमति देता है
• उपयोग किए जा रहे सेंसर के लिए कैलिब्रेटेड होना चाहिए

आवृत्ति प्रतिक्रिया नियंत्रण

• उच्च-पास फ़िल्टर कटऑफ़ समायोज्य (0.1-10 हर्ट्ज़ सामान्य)
• एंटी-अलियासिंग के लिए लो-पास फ़िल्टर
• एकीकरण/विभेदन कार्य
• अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित

केबल ड्राइव क्षमता

• कम-प्रतिबाधा आउटपुट उपकरणों तक लंबी केबल चलाता है
• आमतौर पर ±10V आउटपुट
• यदि आवश्यक हो तो एकाधिक उपकरणों को चला सकते हैं

सेटअप और अंशांकन

विन्यास

1. सेंसर को कम शोर वाले केबल से चार्ज एम्पलीफायर से कनेक्ट करें
2. सेंसर संवेदनशीलता से मेल खाने के लिए एम्पलीफायर लाभ सेट करें
3. आवृत्ति सीमा निर्धारित करें (उच्च-पास और निम्न-पास फ़िल्टर)
4. एम्पलीफायर आउटपुट को मापन उपकरण से कनेक्ट करें
5. ज्ञात उत्तेजना के साथ अंत-से-अंत अंशांकन सत्यापित करें

अंशांकन सत्यापन

• शेकर टेबल अंशांकन
• पोर्टेबल कैलिब्रेटर (हैंडहेल्ड एक्साइटर)
• संदर्भ सेंसर के साथ बैक-टू-बैक तुलना
• संवेदनशीलता और आवृत्ति प्रतिक्रिया की जाँच करें

आधुनिक रुझान

घटता उपयोग

• IEPE ने अधिकांश अनुप्रयोगों में चार्ज मोड का स्थान ले लिया है
• सरल, कम लागत, उपयोग में आसान
• चार्ज मोड को विशेष अनुप्रयोगों तक सीमित कर दिया गया
• कुछ सुविधाएं चार्ज-मोड प्रणालियों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर रही हैं

शेष आवेदन

• उच्च तापमान निगरानी (गैस टर्बाइन, इंजन)
• नाभिकीय ऊर्जा यंत्र
• अनुसंधान प्रयोगशालाएँ
• सटीक मापन के लिए चार्ज-मोड लाभ की आवश्यकता होती है
• विरासत प्रणालियों का रखरखाव

चार्ज एम्पलीफायर विशिष्ट सिग्नल कंडीशनिंग उपकरण हैं जो उन चरम स्थितियों में चार्ज-मोड पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्सेलेरोमीटर के उपयोग को सक्षम बनाते हैं जहाँ IEPE सेंसर काम नहीं कर सकते। हालाँकि उनकी जटिलता और लागत ने उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों तक सीमित कर दिया है, फिर भी उच्च-तापमान कंपन निगरानी और औद्योगिक सुविधाओं में पारंपरिक मापन प्रणालियों के रखरखाव के लिए चार्ज एम्पलीफायर संचालन को समझना महत्वपूर्ण बना हुआ है।.

---

← मुख्य सूचकांक पर वापस जाएँ