常见问题
无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。但现实中的电压源,则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r,就是(信号源/放大器输出/电源)内阻了。当这个电压源给负载供电时,就会有电流 I 从这个负载上流过,并在这个电阻上产生 I×r 的电压降。这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率。同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的。
输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。 输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题),另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题。
问题补充:在冲击1000g 下,冲击脉冲达到了 5ms,常规的冲击脉冲宽度只有零点几毫秒,主要是脉冲宽度比较宽,能量比较大,传感器 会不会有问题,能正常测试工作吗?解答如下:我们正常测试脉宽确实不超过0.5ms,这种宽脉冲没有试验过............
CAN总线的显著优势在于它高度灵活并提供许多独特的功能,从而导致其他行业的采用率大幅增加。 CAN总线是一种双线、多点的串行通信标准协议。就像RS-485一样,通过CAN的信号以CAN-H和CAN-L作为差分电压流动。差分信号的传输类似于RS-485,但事实差异很大。CAN总线的优势主要体现在以下三个方面: 1、消息传输 CAN指定了总线上的完整数据包,而不仅仅是物理层。 CAN硬件自动处理数据包的开始/结束检测、冲突检测、回退、重试、校验和生成、验证,以及与处理硬件故障相关的更多功能。用户只需要传输消息标识符和有效负载,CAN硬件负责添加数据包的其他部分。 使用RS-485时,其实RS-485底层未进行任何定义:如数据来自何处、谁可以发送它、正在发送哪些数据、接收的数据是否损坏等。(除非在软件中指定,否则什么都不知道)。 2、仲裁 RS-485的主要问题是信号拥塞。这通常是由于多个节点试图在总线上同时发送数据,从而导致过载。 CAN遵循仲裁,其中消息按状态顺序排列和接收。失去仲裁的节点将重新发送其消息。 对于所有节点,这种情况将继续进行,直到只剩下一个节点正在传输。 由于消息式仲裁,CAN无需采取额外的预防措施即可实现多主机操作。对于RS-485,这只能通过特定协议来实现。 3、协同和错误检测及纠正 当CAN总线的一个节点将隐性状态“写入”总线并看到它实际上处于主导状态时,它知道另一个节点正在驱动它。尝试写入隐性状态的节点将后退并等待消息的结束。 写入主导状态的节点永远不会知道发生了这种情况。它的消息通常由所有其他节点发送和接收。这种冲突检测功能允许在没有任何中央仲裁的情况下实现对等网络架构。节点发送消息,但在检测到冲突时后退,然后在当前数据包完成后重试。 最终,总线可用时发送这些其他消息,并且发送先前碰撞的消息时不会发生冲突,包括 16 位 CRC 校验和。 RS-485不能触发任何消息冲突,系统的应用软件必须保证避免碰撞。
对于所有旋转机械而言,都需要监测旋转机械轴的转速,转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。旋转测量通常有以下几种传感器可选:电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器等。具有需要选择那类传感器,则要根据转速测量的要求转速等,转速发生装置有以下几种:用标准的渐开的线齿数(M1~M5)作转速发生信号,在转轴上开一键槽、在转轴在转轴上开孔眼、在轴转上凸键等转速发生信号装置。 无源磁电式传感器是针对测齿轮而设计的发电型传感器(无源),不适合测零转速和较低转速,因低频时,幅值信号小,抗干扰能力差,它不需要供电。 有源磁电式传感器采用了电源供电,输出波形为矩形波,具有负载驱动能力,适合测量 0.03HZ以上转速信号。 而电涡流传感器测量转速的优越性是其它任何传感器测量没法比的,它既能响应零转速,也能响应高转速。对于被测体转轴的转速发生装置要求也很低,被测体齿轮数可以很小,被测体也可以是一个很小的孔眼,一个凸键,一个小的凹键。电涡流传感器测转速,通常选用φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm的探头。转速测量频响为0~10KHZ。电涡流传感器测转速,传感器输出的信号幅值较高(在低速和高速整个范围内)抗干扰能力强。作转速测量的电涡流传感器有一体化和分体两种。一体化电涡流转速传感器取消前置器放大器、安装方便、适用于工作温度在–20℃~100℃的环境下,带前置器放大器的电涡流传感器适合在–50℃~250℃的工作环境中。
电感式传感器可分为自感式传感器、差动变压式传感器和电涡流传感器三种类型。 1、自感式传感器 自感式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成,铁芯与衔铁由硅钢片或坡莫合金等导磁材料制成。自感式传感器是把被测量变化转换成自感L的变化,通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。传感器在使用时,其运动部分与动铁心(衔铁)相连,当动铁芯移动时,铁芯与衔铁间的气隙厚度 δ 发生改变,引起磁路磁阻变化,导致线圈电感值发生改变,只要测量电感量的变化,就能确定动铁芯的位移量的大小和方向。 2、差动式自感传感器 由于线圈中通有交流励磁电流,因而衔铁始终承受电磁吸力,会引起振动和附加误差,而且非线性误差较大。外界的干扰、电源电压频率的变化、温度的变化都会使输出产生误差。 在实际使用中,常采用两个相同的传感线圈共用一个衔铁,构成差动式自感传感器,两个线圈的电气参数和几何尺寸要求完全相同。这种结构除了可以改善线性、提高灵敏度外,对温度变化、电源频率变化等的影响也可以进行补偿,从而减少了外界影响造成的误差,可以减小测量误差。差动气隙式电感传感器由两个相同的电感线圈1、2和磁路组成。测量时,衔铁通过测杆与被测位移量相连,当被测体上下移动时,导杆带动衔铁也以相同的位移上下移动,使两个磁回路中磁阻发生大小相等,方向相反的变化,导致一个线圈的电感量增加,另一个线圈的电感量减小,形成差动形式。 3、电涡流传感器 电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。电涡流传感器的原理是,通过电涡流效应的原理,准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置,其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响,常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及预维修。
提到模拟量信号,我们一般都会想到0-5V、0-10V、4-20mA,那么到底采用哪一种呢,具体的当然要看所提供的输入输出量是什么类型的,若是设计人员,那就尽量选择4-20mA,因为电流信号传输抗干扰性能优于电压信号.因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数伏,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小.在某些强干扰场合,如采用直流电源的试验场地,通过线缆耦合的噪声电压幅值可能达到十伏以上甚至几十伏,此时采用电压传输模拟量已经被噪声电压完全污染了.电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度(如采用电压源信号远传,由于线路电阻与接收仪表输入电阻分压,将产生较大误差),因此在普通双绞线上可以传输数百米。
IN-03输入端连接需供电的设备,输出端连接到数据采集器,信号不准确是可能出现接错对调的情况。
防爆等级说法 防爆设备定义:在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。 分为三类 Ⅰ类:煤矿井下电气设备; Ⅱ类:除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备。 Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类,标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件;ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件。 Ⅲ类:除煤矿以外的爆炸性粉尘环境电气设备。 ⅢA类:可燃性飞絮;ⅢB类:非导电性粉尘;ⅢC类: 导电性粉尘。 最高表面温度:电气设备在规定范围内的最不利运行条件下工作时,可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件所达到的最高温度。最高表面温度应低于可燃温度。 例如:防爆传感器环境的爆炸性气体的点燃温度为100℃,那么传感器在最恶劣的工作状态下,其任何部件的最高表面温度应低于100℃。
安全栅:限制进入现场的能量,即限压限流,使现场线路无论在何种状态下都不会产生火花,从而不会引发爆炸,这种防爆方式就叫本质安全。又称安全保持器。本安回路的安全接口,它能在安全区(本质安全)和危险区(非本质安全)之间双向传递电信号,并可限制因故障引起的危险区向安全区的能量转递。一般安全栅有齐纳式和隔离式。