Signal Conditioning

信号适调器和放大器

信号适调和放大器显著提高了测量系统的性能和可靠性。从用于传声器的多针信号适调器、CCLD适调器,到电荷适调器,我们的信号适调器系统为您的设置提供质量优势。

适调器的益处
Signal Conditioning



目录

1.为什么要进行信号适调?
2.声学传感器的信号适调
3.振动传感器的信号适调

什么是信号适调

典型的信号适调系统包括信号适调硬件,它用作原始信号和传感器输出与测量设备之间的接口。反过来,信号适调单元提供信号放大、衰减、电气隔离、滤波、供电、过载检测和传感器电子数据表(TEDS)等功能。

信号适调硬件

在决定使用哪种适调器时,您应该考虑传感器的类型以及适调器对测量系统的好处,包括以下关键特性和特性。

通道数:对于多通道测试,信号适调器中有更多通道可以简化系统(例如,所有调节通道使用一个电源或电池)。

通道控制:对于设置可调的设备,手动控制是更改配置的最简单方法。在自动化或多通道系统中,计算机控制可以节省大量时间。

对于非常大的系统,希望从单个PC控制尽可能多的通道。

 



为什么需要信号适调?

信号适调器的主要任务是将拾取的信号转换为更高级别的电信号。可能需要转换来自传感器的信号以使其可用并适合它所连接的不同仪器。任何标准的过程信号都可以通过转换任何传感器信号来实现。

除了需要覆盖测量的频率范围外,信号适调器的模拟滤波器还可以去除感兴趣范围之外的信号部分。

例如,车内声音测量通常具有低于20Hz的非常强的低频成分。20Hz高通滤波器将衰减音频范围以下的信号,这可能会改善测量系统在中高频下的本底噪声。

除了可调滤波器之外,信号适调还提供增益控制和其他好处:

最小和最大增益: 当使用信号输入量程范围可调的数据采集系统时,可以通过在适调器中增加增益来改善整个测量系统(从传感器到数据采集)的本底噪声。

Uni(精细)增益调整: 以工程单位或伏特为单位的传感器的灵敏度通常在各个传感器之间显著变化。使用适调器中的精细增益控制来补偿各个灵敏度可消除此误差。

传感器电子数据表(TEDS): 当从传感器的内置TEDS支持读取适调器的精细增益调整时,可以自动避免重大的测量错误。

多单元机架:组装机架是构建基于实验室的测量系统的一种便捷方式,其中所有适调和数据采集都结合在一起。对于大多数信号适调器,您可以订购可选的19英寸机架和/或多单元框架,以便将单个或多个适调器安装在一起。

信号放大:增加信号(信号放大)是数字化或处理所需的双向过程。信号放大可以通过增加输入信号的分辨率或通过增加信噪比来实现。

使用LAN-XI DAQ系统时,您可以获得Dyn-X技术,以获得无与伦比的动态余量。

 



声学传感器的信号适调

对于声学传感器,信号适调增加了许多好处,例如:

极化控制: 电容式传声器的工作原理是基于固定电荷。这种电荷是通过非常稳定的外部极化电压(通常为200V)通过大电阻建立的,或者通过沉积在传声器背板上的驻极体层建立,在这种情况下,外部极化电压应设置为0V。

电荷注入校准了解更多
什么是电荷注入校准?

CIC(电荷注入校准): CIC是一种在线验证整个测量链完整性的技术,例如传声器、前置放大器和电缆。甚至可以验证远离输入级/适调放大器的传声器。

CIC背后的理念是,如果我们有一个已知条件(例如,一个正确校准的传声器)并建立一个参考测量,那么只要参考值没有改变,什么都没有改变,例如,传声器校准仍然会有效。

信号滤波: A-、B-、C-和D-计权


A计权滤波器

声音测量通常指定A计权来反映人耳的敏锐度,人耳对所有频率的响应都不同。使用模拟A计权滤波器也具有相同的好处,即改善测量系统中高频的本底噪声以进行车载测量。

来自传感器的模拟信号。声学计权曲线


B、C和D计权滤波器

为了准确测量声音,还可以指定B计权、C计权或D计权,而不是更常见的A计权。这些额外的权重也反映了人耳的敏锐度,人耳对所有频率的响应并不相同,而且在不同的声压级下也有不同的响应。

模拟滤波在车载测量中的优势示例模拟信号滤波在车载测量中的优势示例


振动传感器的信号适调

交流加速度输出

AC加速度输出这是来自加速度计通过适调器中的任何增益和滤波的“原始时间”输出。

模拟速度和加速度滤波器模拟速度和加速度滤波器

交流速度和位移输出(单和双积分滤波器)

在某些测量中,例如根据ISO10816的机器健康监测,速度或位移比来自加速度计的加速度更重要。单双积分滤波器可以轻松地将加速度信号转换为时域中的速度或位移。

在适调器中转换为速度或位移使进一步分析更容易。


DCRMS和峰值输出和警报

一些分析技术使用平均(RMS)或峰值测量,而不是“原始时间”输出信号。具有此功能的适调器通常被称为“测量放大器”,因为它们无需额外的仪器即可提供所需的测量参数。

除了显示在设备屏幕上之外,平均(RMS)或峰值可以作为直流电压发送到其他测量设备。当超出限值时,测量放大器可发送TTL警报输出。



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