YE5850A电荷放大器使用说明书2.docx

1、YE5850A电荷放大器使用说明书2YE5850A 电荷放大器使用说明书江苏联能电子技术有限公司一、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 1014Q频带宽2卩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

2、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H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1014。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) 1% 额定 工作条件 (3) 2%。二档高灵敏度档 :当输入负载分别小 4.7nF时，1KHz基准条件 土 1%额定工作条件 土 2%2.5滤波器及频率响应2.5.1高通滤波器：下限频率(-

3、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/cm 2，力单位N等。(2) 基准条件：a、20C 2% b、相对湿度(4575) %RH c、供电电 压 AC220V 2% DC 18V27V; d、输出负载10K Q。(3) 额定工作条件： a、0C40C； b、相对湿度(2090) %RH c、 供电电压 AC220V 10%, DC 18V27V。偏 差：0.3Hz 以上-3dB 1dB , 0.3Hz 和 0.3Hz 以下档为-3dB 1.5dB。 衰减斜率：约 -6dB/oct。M 档

4、时间常数：偏差 50%2.5.2低通滤波器：上限频率： 0.3, 1, 3, 10, 30 和 100kHz(-3dB)偏 差： -3dB 1dB衰减斜率：约 -12dB/oct。2.6输出特性2.6.1最大输出： 10Vp(DC30 kHz)262最大输出电流：5mA263在频率低于30 kHz，电容性负载v 47nF满幅输出时谐波失真度v 1%264漂移：中灵敏度档(即反馈电容 1nF档)，基准条件v 0.03PC/S，额定工作条件v 0.1PC/S。2.7噪声：v 30卩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：w 20mS。2.9过载指示：输出超

5、过 10V峰值发光二极管亮。2.10电源 AC220 10% 10VA 或 DC 18-27V v 500mA。2.11外形尺寸：70 ( B)X 132.5 ( H )x 200 ( 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。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/un it(0.1 ,1,10,100)是通过转换不同

6、的反馈电容 Cf得至到, 1000mv/u nit 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1011, L档反馈电阻未接，由反馈电容绝缘电阻决定，约为 1013Qo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

7、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 10Vp时，发光二极管亮，并延迟约2秒。仪器的工作电压是土 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5.2前后面板说明 见前后面板图二。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X 10当配接的传感器

8、灵敏度在 1-10.99PC/Unit时，X 10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，X 10开关置于上方，面板上右边小数点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 mvmV/Unji 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xx

9、x mv/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

10、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 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

11、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。5.1.1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

12、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

13、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。 L 5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0 土 10Vp,可根据

14、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L5,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

15、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。示波器图六按5.1.3.1顺序进行传感器灵敏度X 10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

16、.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操作顺序进行。传感器灵敏度置 10.00PC/Unit，上限频率置于 0.3KHZ，下限频率置于 B。在10秒内标 定结束选用10S档。100S内标定结束的选用100S档，1000秒标定结束的选用103S档 见表一。输出置于10mv/unit档。将复位开关置于工作，压力泵加压力 10Kg，读取电压表读数，记下加压时间。减压至零，读取与加压时间相等的电荷放大器输出漂移。现设加压10Kg时电压表读数为125mv，加压时

17、间30S内电荷放大器漂移 1mv。则传感器灵敏度 =(125mv-1mv) x lOPC/unit / 10mv/unit - 10Kg =12.4PC/Kg5.1.3.4冲击测量进行冲击测量时可按图八选择测量蝗最小平直带宽，不要将下限频率置于 L档进行冲击测量，以防输出漂移。Hz100000521000051000521005210521520.1520.010.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 mS脉冲持续时间 图八测量时，若高次谐波多而影响测量准确性时，上限频率可适当调低。5.2 维修5.2.1维护5.2.1.1仪器使用时应良好接地，非测量时置于复位。5.

18、2.1.2注意防潮防尘，不得在盐雾、淋雨、强振、辐射、粉尘等恶劣环境下使用。5.2.1.3输入插座、输入电缆线插头高绝缘部分要保持清洁。污染后可用洁净的绸布沾少许无水乙醇清洗、烘干。521.4切勿从电荷输入接电压信号522.1 通信号检查将音频信号发生器输出电压从电压输入端接入，电荷放大器下限频率置于 0.3Hz,上限频率置于10KHZ以上，输入输出电压见表三。 荷输 、放大器旋输 出V出 h=-A传感器灵敏度PC/u nit10.001.00输出 mv/un it0.111010010000.11101001000100mv11010010001010010001000mv1010010001001000表三注意：场效应管的管脚不要插错， 6脚对准管座的缺口处。522.3仪器出厂18个月内，凡用户遵守运输、贮存和使用规则而指标低于规定的技 术标准，本厂负担免费修理或更换。七、齐套件与随机文件1. YE5850A电荷放大器一_-台2.输入电缆线 STYV-1 （ 2M）一根STEF0.9（ 2M）一根3.输出电缆线 SYV-SO-2-2 （ 2M）一根4.电源电缆线 （AC）一根5.电源电缆线 （DC）一根6.保险丝0.5A二只7.干燥剂袋二袋8.使用说明书一本9.产品合格证一张10.插头一只11.接地线一根12.存放箱一只13.运输纸箱一只14.装箱单一张