YE5850A电荷放大器使用说明书2.docx
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YE5850A电荷放大器使用说明书2
YE5850A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1~109.9PC/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⑵，
（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（-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、20C±2%b、相对湿度（45〜75）%RHc、供电电压AC220V±2%DC±18V〜27V;d、输出负载〉10KQ。
（3）额定工作条件：
a、0C〜40C；b、相对湿度（20〜90）%RHc、供电电压AC220V±10%,DC±18V〜27V。
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（DC〜30kHz）
262最大输出电流：
5mA
263在频率低于30kHz，电容性负载v47nF满幅输出时谐波失真度v1%
264漂移：
中灵敏度档（即反馈电容1nF档），基准条件v0.03PC/S，额定工作条
件v0.1PC/S。
2.7噪声：
v30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：
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±10%10VA或DC±18-27Vv500mA。
2.11外形尺寸：
70（B）X132.5（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。
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得至到,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
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mv
mV/Unji\
传感器
灵敏度范围
0.1
1
10
100
1000
0.1-1.099
0.01
0.1
1
10
100
1-10.99
0.1
1
10
100
1000
10-109.9
1
10
100
1000
10000
100-1099
10
100
1000
10000
100000
其余类推：
被测机械量unit=YE5850A输出电压（mv）/实际输出xxxmv/unit
5.1.1.5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±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。
5.1.1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0—土10Vp,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—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=0.003X100=0.3Hz。
输出接电压表，读数为1246mv。
则3Hz振动加速度=1246mv/100mv/unit=12.46unit=12.46g
5.1.3.3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，加压时间30S内电荷放大器漂移1mv。
则传感器灵敏度=（125mv-1mv）xlOPC/unit/10mv/unit-10Kg=12.4PC/Kg
5.1.3.4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。
Hz
100000
5
2
10000
5
1000
5
2
100
5
2
10
5
2
1
5
2
0.1
5
2
0.01
0.10.20.5125102050100200mS
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。
5.2.1.2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/unit
10.00
1.00
输出mv/unit
0.1
1
10
100
1000
0.1
1
10
100
1000
100mv
1
10
100
1000
10
100
1000
1000mv
10
100
1000
100
1000
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
升级会员 