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力測量 | 壓電測量鏈的電隔離

2023-09-06 11:59:08·  來源：HBM測試與測量  
　

何時(shí)壓電測量鏈?zhǔn)歉玫倪x擇？

我們可以先聊下壓電傳感器在許多應(yīng)用中的獨(dú)特優(yōu)勢：


  • 空間有限：壓電陶瓷體積小，易于集成。
  • 當(dāng)傳感器使用高初始載荷時(shí)，80kN初始載荷需要測量500N的力？沒問題，無論施加的力如何，都可以執(zhí)行重置。
  • 當(dāng)需要極端過載穩(wěn)定性時(shí)，利用壓電傳感器的靈敏度和標(biāo)稱（額定）力不受所施加負(fù)載的影響這一事實(shí)。無論您使用的傳感器是20kN還是120kN，輸出信號(hào)都保持不變。
  • 需要極高動(dòng)態(tài)性時(shí)，尤其是小作用力，PACEline傳感器是正確的解決方案。五位數(shù)共振頻率會(huì)產(chǎn)生應(yīng)用所需的帶寬。


    • 壓電測量鏈的電隔離

    從電荷放大器到附件，Paceline系列壓電產(chǎn)品提供了一項(xiàng)非常實(shí)用的特殊功能，極大地促進(jìn)了其在實(shí)踐中的使用。尤其是在安裝過程中，實(shí)現(xiàn)同軸電纜屏蔽，電荷放大器和接線盒之間電隔離。這項(xiàng)技術(shù)的植入，涉及到同軸電纜和外殼之間的屏蔽，以確保測量鏈符合目前的EMC規(guī)范。

    測量鏈的要求

    一個(gè)測量鏈至少包括一個(gè)電荷放大器和一個(gè)傳感器，這可以是一個(gè)標(biāo)定過的傳感器或一個(gè)力墊圈 (CFW, CLP) 以及一個(gè)壓電應(yīng)變傳感器 (CST)。采用一個(gè)接線盒并聯(lián)壓電傳感器是一種相對簡單的連接方法。這對電纜有特殊的要求。包括一個(gè)非常高的絕緣電阻，這樣即使在運(yùn)動(dòng)或高機(jī)械強(qiáng)度情況下也可免受噪聲影響。特殊的同軸電纜能夠符合這些條件。由于傳感器通常都安裝在一個(gè)金屬部件上，因此傳感器的外殼和金屬部件實(shí)現(xiàn)了電連接。

    圖片

    圖1 壓電測量鏈

    圖1顯示的是一個(gè)測量鏈，4個(gè)傳感器通過一個(gè)接線盒連接到電荷放大器上。傳感器是機(jī)械連接的。因?yàn)閭鞲衅魇沁B接到金屬部件上，因此外殼也具有相同的電勢。

    圖片

    圖2 壓電力墊圈

    避免干擾

    實(shí)際上，這種安裝方式導(dǎo)致電荷放大器或是接線盒具有不同的電勢。接線盒和電荷放大器通過同軸電纜連接到傳感器外殼上，由于電勢不同，會(huì)在電纜線上產(chǎn)生補(bǔ)償電流。這些補(bǔ)償電流很可能會(huì)對測量產(chǎn)生干擾。

    使用塑料部件對電荷放大器或是接線盒進(jìn)行隔離是非常有效的，這樣，在電纜線上將不會(huì)有補(bǔ)償電流。但是，這有兩個(gè)缺點(diǎn)：一方面技術(shù)人員需要記住訂購絕緣墊圈，另一方安裝比較復(fù)雜。但是這在Paceline產(chǎn)品上不存在問題。電荷放大器，接線盒可以直接在金屬部件上（控制柜，工業(yè)軌道）安裝。屏蔽的電纜和外殼之間沒有電連接。讓安裝更簡單。 

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