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资源描述
YE5850A电荷放大器使用说明书江苏联能电子技术有限公司、概述YE5850A电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的宽带电荷放大器,可配接 压电式传感器测量振动、冲击、压力等机械量,广泛应用于水利、动力、采矿、交通、建筑、 地震、航空、航天、兵器、化爆等部门。由于下限频率极低,因而特别适合对压电式压力, 力传感器进行准静态标定。YE5850A电荷放大器具有如下特点: 采用高质量进口器件,稳定可靠 可输入电荷信号或电压信号 输入等效直流电阻可达10i4Q 频带宽 2p Hz-100KHz 输入可配接长电缆而不影响测量精度 操作简单,维修方便,性能好,价格低 有两种极性输出使用环境符合SJ2075-82电子测量仪器环境要求及其试验方法II组条件。二、技术参数2.1输入特性2.1.1 最大输入电荷量:106PC。2.1.2 直流分流电阻:约1014Q。2.3 传感器灵敏度调节:三位数字转盘调节传感器电荷灵敏度1109.9PC/ Unit(1)。2.4 准确度 三档低灵敏度档:当输入负载分别小100nF、47nF、10nF时,1KHz基准条件(2),(2) 1%,额定 工作条件(3) v2%。二档高灵敏度档:当输入负载分别小4.7nF时,1KHz基准条件1%,额定工作条件v2%。2.5 滤波器及频率响应2.5.1 咼通滤波器:下限频率(-3dB )和时间常数见表1。注:(1) unit表示机械单位,取决于所用传感器的单位,例:加速度g,绝 对加速度单位m/S2,压力单位Kg/cm2,力单位N等。(2) 基准条件:a、20C2%; b、相对湿度(4575) %RH; c、供电电 压 AC220V2%,DC18V27V; d、输出负载10KQ。(3) 额定工作条件:a、0C4OC; b、相对湿度(2090) %RH; c、 供电电压 AC220V10%,DC18V27V。偏 差:0.3Hz 以上-3dB1dB, 0.3Hz 和 0.3Hz 以下档为-3dB1.5dB。 衰减斜率:约-6dB/oct。M档时间常数:偏差土50%2.5.2 低通滤波器:上限频率:0.3,1,3,10,30 和 100kHz (-3dB) 偏 差:-3dB1dB 衰减斜率:约T2dB/oct。2.6 输出特性2.6.1最大输出:10Vp (DC30 kHz)2.6.2 最大输出电流:5mA2.6.3 在频率低于30 kHz,电容性负载V47nF满幅输出时谐波失真度VI%。2.6.4 漂移:中灵敏度档(即反馈电容InF档),基准条件V0.03PC/S,额定工作条件V 0.1PC/S。2.7 噪声:V30p Vrms (折合至输入端)。2.8 复位特性:分手动与摇控两种,复位继电器吸合时间:W20mS。2.9 过载指示:输出超过10V峰值发光二极管亮。2.10 电源 AC220土 10% 10VA 或 DC土 18-27VV500mA。2.11 外形尺寸:70 (B)X 132.5 (H)X200 (D) mm。2.12 重量:约 2.5Kg三、工作原理YE5850A电荷放大器由电荷放大级(兼高通滤波器),低通滤波器(兼10倍放大),归 一化放大器,倒相器输出放大器,过载指示和稳压电源五部分组成。整机方框图见图一。电源过载图一电荷放大级由一对MOSFET场效应管和一只高增益运算放大器组成。得到高阻抗和低 输入电流,供准静态标定和极低频测量。四档不同的输出mv/unit(0.1,1,10,100)是通过转换不同的反馈电容Cf得到,1000mv/unit 档是100mv/unit档输出再经低通滤波器放大10倍得到。下限频率通过转换不同的反馈电阻Rf得到,M档反馈电阻为1011Q,L档反馈电阻未 接,由反馈电容绝缘电阻决定,约为1013Q。继电器和电阻R串联后,并在反馈电容Cf上,若电荷级过载时,继电器吸合,使电 路迅速复位。低通滤波器由运算放大器r2, r3, c1,c2组成二阶有源伯特沃滤波器,取r2=r3, C1=C2,同时改变R2和R3获6档不同的上限频率。倒相器为一反相比例放大器,取r4=r5,使输入输出相等。输出放大器为一增益可调的运算放大器,对不同灵敏度的传感器相应给出不同增益,使 仪器的输出与作用在传感器上的机械量成归一关系。过载指示器由两组对称触发器组成,当机械信号幅度大于土lOVp时,发光二极管亮, 并延迟约2秒。仪器的工作电压是15V,由变压器降压,整流、滤波、稳压后得到,并装有限流保护电路,仪器备有直流输入插座,可直流供电。四、结构特征本仪器为框架结构,既可作单机使用,也可多台进行外插式组合,机内元器件主要分 装于三块印制电路板上。五、使用和维修5.1 使用5.1.1 前后面板说明见前后面板图二。输出1输岀20.5A电源开O遥控复位-1827V0V220V 50Hz接地江苏联能电子技术有限公司 No.5.1.1.1复位工作转换开关复位工作转换开关5.1.1.2传感器灵敏度调节供调节与之配接传感器灵敏度用5.1.1.3传感器灵敏度X10当配接的传感器灵敏度在1-10.99PC/unit时,X10开关置于下方,面板上左边小数点 亮,当配接的传感器灵敏度在10-109.9PC/unit时,X10开关置于上方,面板上右边小数点 亮。5.1.1.4 输出 mV/Unit传感器灵敏度输出mV/Unit关系见表2。输出、实际输出 、V mV/Unit传感器灵敏度范围0.111010010000.1-1.0990.010.11101001-10.990.1110100100010-109.9110100100010000100-109910100100010000100000其余类推:被测机械量unit=YE5850A输出电压(mv) /实际输出XXXmv/unit5.1.1.5 电荷输入接传感器输出电荷信号5.1.1.6 电压输入接传感器输出电压信号,YE5850A检修标定时,可将信号发生器输出电压由此接入。5.1.1.7 调零调节调零电位器使输出为零,顺时针调节为正,反之为负。5.1.1.8下限频率正确选用高通滤波器,可抑制低频干扰信号,提高信噪比。下限频率应置于被测信号中 最低频率的0.1倍以下。测量时注意传感器的热电效应,配接一般压电陶瓷加速度器时,下 限频率不宜低于3Hz,若要测量低频振动、压力,力信号应使用石英传感器或温度效应小的 传感器,这在低机械量测量中尤为重要。典型曲线见图四。图4幅频特性5.1.1.9上限频率正确选用低通滤波器,可抑制传感器自振峰等高频干扰,提高信噪比,上限频率应置于 被测信号中最高频的三倍以上。5.1.1.10过载指示指示仪器工作状态5.1.1.11 接地供仪器良好接地的插孔5.1.1.12 输出供配势头电压表、示波器等仪器。5.1.1.13交流电源输入接220V 土 10%50Hz交流电源5.1.1.14保险丝座内装0.5A保险丝管,更换保险丝时,应将放大器电源断开。禁止使用修理过的保险丝 和短接保险丝座。5.1.1.15 电源开置于开时,交流电源接入。5.1.1.16直流电源输入直流电源插头的红线接电源正,白线势头电源负,黑线接零,测试结束后应将直流插头 拔去,切断电源。5.1.1.17遥控复位当需远距离遥控时,可取二根所需长度的胶质线,一头接插头,插入遥控复位插孔,另 一头接开关。当开关开路状态,仪器复位;开关短路状态,仪器工作。5.1.2使用注意事项5.1.2.1 接地YE5850A在与传感器和其它仪器连接前,应先将其良好接地。由于输入级采用MOSFET场效应管以保证仪器有极高的直流输入阻抗,因此为避免由 于测试系统的漏电或可能的静电造成MOSFET管损坏,在使用前必须将仪器外壳良好接地。 接地方法:先将接地线一头良好接地后(此地不是指电源零线、一般自来水管等。而是真正的地。如将一根二米长的金属棒垂直埋入地下,接地线与其良好接触),再将另一头插 入后面板接地孔内(当接地插头未插入孔时,开机后仪器会发出叫声,提醒你接地)。在接 地线插头未插入仪器接地插孔时,仪器始终工作在复位状态(即使将复位开磁置于工作), 只有当插头插入时,仪器才能正常工作,在地线插头插入前,请你务必将地线另一头良好接 地,以确保仪器安全工作。在复杂的测量装置中,YE5850A与其它用220V50HZ电源的仪器配套使用时,若多点 接地则可能出现50Hz干扰,此时需注意选择合理的一点接地。5.1.2.2 复位仪器在预热功当量和非测量时,应置于复位状态,只有按5.1.2.1接地后,方可在测量 时将复位开关置于工作进行测试,测试结束后,仍应置于复位,确保MOSFET管的安全。5.1.2.3 配接电缆传感器与仪器间应采用低噪音电缆,在被测机械量较小时,还应防止电缆的抖动,电缆 线要远离电场及放电的干扰点,电缆的加长可采用我厂的电缆接头连接。动态测量时,可用 STYV-1聚乙烯低噪音电缆线。准静态测量时可用STFF0.9聚四氟乙烯低噪音电缆线。请不 要用手和其它东西接触L5输入插座、L5电缆插头绝缘部分,以免绝缘电阻极度下降,影响 极低频测量。L5头和座连接时应拧紧。YE5850A接上输入电缆后漂移增大,应检查电缆线绝缘电阻是否降低。接上传感器后 漂移增大,应检查传感器绝缘电阻是否降低。5.1.2.4 配接仪器仪器输出010Vp,可根据客户要求加大输出电流,最大可得100mA推动电流。5.1.3测量顺序5.1.3.1 测量程序复位开关置于复位按5.1.2.1接好地线接入交流220V打开电源开关预热30分钟后调零。将输出与适当的指示记录仪器一电压表、示波器、记录器、频率分析仪器等接好。传感器装至被测物体上,将低噪音电费线和传感器接好。用金属导体短接电缆线另一端 的插头帽与芯,以消除电缆与传感器的残存电荷,然后去掉金属导体,接至仪器输入 插座。将传感器灵敏度旋钮置所接传感器灵敏度位置。选择适当的输出mv/unit档,若无法确定时,应先置于灵敏度较低位置。选择合理的上、下限频率。将复位开关置于工作进行测试。测量结束后将复位开关置于复位,关掉电源。5.1.3.2 动态测量当进行动态测量时,一般总是选择测量所允许的最窄频率范围,从而使干扰和噪声降到 最小范围。按图六连接测量系统。按5.1.3.1顺序进行传感器灵敏度X10开关置于下方,数字转盘旋至1.62PC/unit,上限频率置于0.3KHz. 复位开关置于工作。调节输出mv/unit由低到高至100mv/unit档,过载灯不亮,下限频率调至0.003档,实 际下限=0.003 X 100=0.3Hz。输出接电压表,读数为1246mv。则 3 Hz 振动加速度=1246mv / 100mv/unit =12.46unit=12.46g5.1.3.3准静态测量准静态测量特别适用于对压电式压力,力传感器进行准静态标定。例:标定压力传感器10Kg时的电荷灵敏度。按图七连接测试系统被标传感器图七按5.1.3.1操
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