ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องขยายประจุไฟฟ้า

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: เครื่องขยายประจุคืออะไร?

เครื่องขยายสัญญาณชาร์จ เป็นอุปกรณ์ปรับสภาพสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงเอาต์พุตประจุที่มีค่าอิมพีแดนซ์สูง (วัดเป็นพิโคคูลอมบ์, pC) จากโหมดประจุ เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก ให้เป็นเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าความต้านทานต่ำ เหมาะสำหรับการส่งผ่านสายเคเบิลและการประมวลผลโดยเครื่องมือวัด เครื่องขยายประจุทำหน้าที่เป็นตัวแปลงอิมพีแดนซ์และเครื่องขยายสัญญาณ ทำให้สามารถใช้เซ็นเซอร์โหมดชาร์จที่สามารถทำงานได้ในอุณหภูมิที่รุนแรงและสภาวะที่รุนแรง เครื่องวัดความเร่ง IEPE จะล้มเหลว.

แม้ว่าจะพบได้น้อยกว่าในการตรวจสอบทางอุตสาหกรรมทั่วไป (ถูกแทนที่ด้วยเซ็นเซอร์ IEPE แบบเรียบง่ายกว่า) แต่เครื่องขยายประจุไฟฟ้ายังคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานเฉพาะทางที่ต้องการอุณหภูมิสูงมาก (สูงกว่า 175°C) สภาพแวดล้อมนิวเคลียร์ หรือสถานการณ์ที่ไม่สามารถทนต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ได้ การทำความเข้าใจการทำงานของเครื่องขยายประจุไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุณหภูมิสูง การสั่นสะเทือน ระบบการติดตามและการวัดทางประวัติศาสตร์.

หลักการทำงาน

การแปลงประจุเป็นแรงดันไฟฟ้า

• เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกสร้างประจุ (Q) ตามสัดส่วนของความเร่ง
• ประจุที่เก็บรวบรวมบนความจุสายเคเบิลที่มีสัญญาณรบกวนต่ำพิเศษ
• เครื่องขยายประจุรวมประจุโดยใช้ตัวเก็บประจุป้อนกลับ
• แรงดันเอาต์พุต V = Q / Cfeedback
• ผลลัพธ์: เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าอิมพีแดนซ์ต่ำ (โดยทั่วไป ±10V เต็มสเกล)

คุณสมบัติวงจรหลัก

• ความต้านทานอินพุตสูงมาก (>10^12 โอห์ม) เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของประจุ
• ตัวเก็บประจุป้อนกลับกำหนดค่าเกน/ความไว
• ตัวต้านทานป้อนกลับจะตั้งค่าการตอบสนองความถี่ต่ำ
• การออกแบบเสียงรบกวนต่ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสัญญาณที่อ่อน
• การตั้งค่าเกนหลายระดับสำหรับความไวของเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกัน

ข้อดีของระบบโหมดชาร์จ

ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรง

• เซ็นเซอร์โหมดชาร์จทำงานที่อุณหภูมิ 650°C (บางตัวถึง 1,000°C)
• ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในเซ็นเซอร์ที่จะเสียหายจากความร้อน
• จำเป็นสำหรับระบบไอเสีย เตาเผา เครื่องยนต์
• IEPE ถูกจำกัดไว้ที่ ~175°C สูงสุด

ความต้านทานรังสี

• ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานอยู่ในเซ็นเซอร์
• เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมนิวเคลียร์
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ IEPE เสียหายจากรังสี

ความสามารถในการเปลี่ยนสายเคเบิล

• สามารถเปลี่ยนความยาวสายเคเบิลได้โดยไม่ต้องปรับเทียบใหม่
• ประจุไม่ไวต่อความจุของสายเคเบิล (ภายในขีดจำกัด)
• ความยืดหยุ่นในการติดตั้ง

ข้อเสียและความท้าทาย

ความซับซ้อนของระบบ

• ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณภายนอกแยกต่างหาก (ราคา, ขนาด)
• ส่วนประกอบมากขึ้น = จุดที่อาจเกิดความล้มเหลวมากขึ้น
• การตั้งค่าและการกำหนดค่ามีความซับซ้อนมากกว่า IEPE

ข้อกำหนดสายเคเบิล

• ต้องใช้สายเคเบิลพิเศษที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ
• การเคลื่อนที่ของสายเคเบิลอาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวน (ปรากฏการณ์ไทรโบอิเล็กทริก)
• สายเคเบิลต้องได้รับการยึดเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน
• ราคาแพงกว่าสายโคแอกเชียลมาตรฐาน
• ความยาวจำกัดในทางปฏิบัติโดยทั่วไปคือ ~100 เมตร

ความไวต่อความชื้น

• ความต้านทานสูงที่ไวต่อความต้านทานฉนวน
• ความชื้นอาจทำให้สัญญาณดริฟท์หรือสัญญาณรบกวนได้
• ต้องมีสภาพการปิดผนึกและสายเคเบิลที่ดี

เมื่อใดจึงควรใช้โหมดชาร์จ

ใบสมัครที่จำเป็น

• อุณหภูมิสูง: >175°C (ระบบไอเสีย เตาเผา เตาเผา การทดสอบเครื่องยนต์)
• สภาพแวดล้อมทางนิวเคลียร์: รังสีเกินค่าความคลาดเคลื่อนของอิเล็กทรอนิกส์
• บรรยากาศที่ระเบิดได้: เซ็นเซอร์ที่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้โดยไม่ต้องใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานอยู่
• วิจัย: การทดสอบเฉพาะทางที่ต้องการคุณลักษณะโหมดการชาร์จ

ไม่แนะนำเมื่อ

• การตรวจสอบมาตรฐานอุตสาหกรรม (ใช้ IEPE แทน)
• สายเคเบิลยาวเดินในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวนทางไฟฟ้า
• ข้อจำกัดด้านงบประมาณ (ค่าแอมป์แพง)
• การตรวจติดตามสภาพตามปกติ (ความซับซ้อนไม่สมเหตุสมผล)

คุณสมบัติเครื่องขยายสัญญาณชาร์จ

การตั้งค่าเกน/ความไว

• ปรับได้เพื่อให้ตรงกับความไวของเซ็นเซอร์
• ช่วงทั่วไป: 0.1-1000 mV/pC
• ช่วยให้สามารถใช้เซ็นเซอร์ต่างชนิดกับเครื่องขยายเสียงตัวเดียวกันได้
• จะต้องได้รับการปรับเทียบสำหรับเซ็นเซอร์ที่ใช้

การควบคุมการตอบสนองความถี่

• สามารถปรับการตัดความถี่ฟิลเตอร์ไฮพาสได้ (โดยทั่วไปคือ 0.1-10 เฮิรตซ์)
• ฟิลเตอร์ Low-pass สำหรับการป้องกันการเกิดรอยหยัก
• ฟังก์ชันการบูรณาการ/การแยกความแตกต่าง
• ปรับให้เหมาะสมสำหรับความต้องการของแอปพลิเคชัน

ความสามารถในการขับเคลื่อนด้วยสายเคเบิล

• เอาต์พุตความต้านทานต่ำขับเคลื่อนสายเคเบิลยาวไปยังเครื่องดนตรี
• โดยทั่วไปเอาต์พุต ±10V
• สามารถขับอุปกรณ์หลายชนิดได้หากจำเป็น

การตั้งค่าและการสอบเทียบ

การกำหนดค่า

1. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์เพื่อชาร์จเครื่องขยายเสียงด้วยสายเคเบิลที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ
2. ตั้งค่าเกนขยายสัญญาณให้ตรงกับความไวของเซ็นเซอร์
3. ตั้งค่าช่วงความถี่ (ฟิลเตอร์ไฮพาสและโลว์พาส)
4. เชื่อมต่อเอาท์พุตของเครื่องขยายเสียงกับเครื่องมือวัด
5. ตรวจสอบการสอบเทียบแบบครบวงจรด้วยการกระตุ้นที่ทราบ

การตรวจสอบการสอบเทียบ

• การสอบเทียบโต๊ะเขย่า
• เครื่องสอบเทียบแบบพกพา (เครื่องกระตุ้นแบบมือถือ)
• การเปรียบเทียบแบบแบ็คทูแบ็คกับเซ็นเซอร์อ้างอิง
• ตรวจสอบความไวและการตอบสนองความถี่

แนวโน้มสมัยใหม่

การใช้งานลดลง

• IEPE ได้เข้ามาแทนที่โหมดการชาร์จในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่
• ง่ายกว่า ต้นทุนต่ำกว่า ใช้งานง่ายกว่า
• โหมดการชาร์จถูกจำกัดไว้เฉพาะการใช้งานเฉพาะทาง
• บางแห่งกำลังยกเลิกระบบชาร์จโหมด

ใบสมัครที่เหลืออยู่

• การตรวจสอบอุณหภูมิสูง (กังหันก๊าซ เครื่องยนต์)
• โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• ห้องปฏิบัติการวิจัย
• การวัดที่แม่นยำซึ่งต้องใช้ข้อได้เปรียบของโหมดการชาร์จ
• การบำรุงรักษาระบบเดิม

เครื่องขยายสัญญาณประจุไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ปรับสภาพสัญญาณเฉพาะทางที่ช่วยให้สามารถใช้เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริกแบบชาร์จได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งเซ็นเซอร์ IEPE ไม่สามารถทำงานได้ แม้ว่าความซับซ้อนและต้นทุนของอุปกรณ์จะจำกัดการใช้งานเฉพาะทาง แต่ความเข้าใจในการทำงานของเครื่องขยายสัญญาณประจุไฟฟ้ายังคงมีความสำคัญต่อการตรวจสอบการสั่นสะเทือนที่อุณหภูมิสูงและการบำรุงรักษาระบบการวัดแบบเดิมในโรงงานอุตสาหกรรม.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก