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更新時(shí)間:2025-12-11
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1.前端:應(yīng)變信號(hào)的初步轉(zhuǎn)換與適配
應(yīng)變測(cè)量的起點(diǎn)是應(yīng)變片的信號(hào)轉(zhuǎn)換,而 DPM - 911B 通過靈活的電橋適配設(shè)計(jì),為后續(xù)放大筑牢基礎(chǔ)。當(dāng)應(yīng)變片貼附的被測(cè)物體發(fā)生形變時(shí),應(yīng)變片的電阻值會(huì)隨形變同步變化,但這種電阻變化量極小,直接測(cè)量難度極大。DPM - 911B 接入應(yīng)變片后,會(huì)構(gòu)建起測(cè)量所需的電橋回路,其適配的電橋電阻范圍寬達(dá) 60Ω - 1000Ω,同時(shí)提供 2Vrms 與 0.5Vrms 可切換的電橋電源,配合 5kHz 的輸送波頻率,能將應(yīng)變片的微小電阻變化穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為微弱的電壓信號(hào)。此外,該放大器具備純電子式自動(dòng)平衡功能,電阻平衡調(diào)整范圍可達(dá) ±2%(±10000×10^ - 6 應(yīng)變量),容量平衡調(diào)整范圍在 2000pF 以內(nèi),可自動(dòng)抵消應(yīng)變片初始偏差及安裝誤差,確保初始狀態(tài)下電橋輸出穩(wěn)定,避免零點(diǎn)偏移影響后續(xù)放大精度。
2.核心:多級(jí)放大與靈敏度精準(zhǔn)調(diào)控
這一步是實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)躍升的關(guān)鍵,DPM - 911B 通過組合設(shè)定與自動(dòng)適配機(jī)制,兼顧放大倍數(shù)精準(zhǔn)性和操作便捷性。一方面,它通過 CAL 開關(guān)與 VOLTAGE OUT 開關(guān)這兩個(gè) 4 位數(shù)數(shù)字開關(guān)的組合設(shè)定放大器靈敏度。其中 CAL 開關(guān)可在 100 - 9999×10^ - 6 應(yīng)變量之間以 1×10^ - 6 應(yīng)變量為步長(zhǎng)調(diào)整標(biāo)定值,VOLTAGE OUT 開關(guān)則能在 1.00 - 10.00V 之間以 0.01V 為步長(zhǎng)設(shè)定輸出電壓,二者配合可實(shí)現(xiàn) ×200 - ×20000 范圍內(nèi)的靈敏度調(diào)節(jié),滿足不同應(yīng)變幅度的放大需求。另一方面,該放大器支持 TEDS 傳感器適配,能自動(dòng)讀取傳感器的 TEDS 信息,并在 VOLTAGE OUT 輸出端自動(dòng)設(shè)定額定輸出,無需人工反復(fù)調(diào)試,既減少操作誤差,又保證了靈敏度匹配的準(zhǔn)確性。經(jīng)過這一步放大后,原本微弱的信號(hào)被提升至易于處理的水平,且放大精度控制在 ±0.5% 以內(nèi),非線性誤差不超過 ±0.1% FS,為信號(hào)準(zhǔn)確性提供核心保障。
3.優(yōu)化:濾波去擾與信號(hào)穩(wěn)定性強(qiáng)化
工業(yè)環(huán)境中的溫度漂移、電磁干擾等易導(dǎo)致放大后的信號(hào)失真,DPM - 911B 通過雙重濾波設(shè)計(jì)和絕緣防護(hù),進(jìn)一步提純信號(hào)質(zhì)量。它搭載了高通和低通兩級(jí)濾波器:高通濾波器提供 0.2Hz 和 OFF 兩檔選擇,可精準(zhǔn)過濾應(yīng)變片與傳感器因溫度漂移產(chǎn)生的緩慢變化信號(hào),避免這類無關(guān)信號(hào)掩蓋真實(shí)應(yīng)變信號(hào);低通濾波器則有 10Hz、30Hz、100Hz、300Hz、1kHz 及 FLAT 六段截止頻率可選,能根據(jù)實(shí)際測(cè)量場(chǎng)景,屏蔽高于測(cè)量需求的高頻干擾信號(hào),其截止點(diǎn)振幅比控制在 - 3±1dB,衰減特性為 - 12±1dB/oct,有效保證信號(hào)頻率完整性。同時(shí),放大器具備優(yōu)異的絕緣性能,測(cè)量電橋與機(jī)箱、交流電源與機(jī)箱間的絕緣耐壓均達(dá) AC1000V/1 分鐘,可隔絕工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾,結(jié)合高達(dá) 60dBp - p 以上的 SN 比,進(jìn)一步降低信號(hào)噪聲,保障放大后信號(hào)的純凈度。
4.輸出:標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)定型與狀態(tài)監(jiān)測(cè)
經(jīng)過前序步驟處理后,DPM - 911B 會(huì)輸出標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào),并配備監(jiān)測(cè)功能,方便后續(xù)設(shè)備接收與異常排查。該放大器最終可輸出 ±10V 的高電平信號(hào),輸出阻抗僅約 2Ω,能適配多數(shù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和顯示儀表,且信號(hào)傳輸過程中衰減極小。在信號(hào)輸出的同時(shí),其搭載的 4.5 位數(shù) 7 段 LED 數(shù)字顯示屏和 11 段 LED 柱狀圖會(huì)同步顯示信號(hào)數(shù)值與變化趨勢(shì),若出現(xiàn)過載輸入,數(shù)字顯示會(huì)閃爍報(bào)警,便于操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。此外,放大器還支持實(shí)際負(fù)荷標(biāo)定功能,可將實(shí)際負(fù)荷輸入對(duì)應(yīng)的信號(hào)設(shè)定為 VOLTAGE OUT 的輸出電壓,進(jìn)一步校準(zhǔn)放大精度,確保輸出信號(hào)與真實(shí)應(yīng)變情況高度吻合。
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