إشارة تكييف وحدة عالمية آلة الاختبار " مركز معالجة الإشارات " ، وظيفة أساسية من أجهزة الاستشعار الناتج ضعيفة ، صاخبة ، إشارة كهربائية ، عملية مستقرة ودقيقة لتلبية متطلبات الحصول على البيانات القياسية إشارة إلى متابعة التحويل الرقمي ( أ / د ) و معالجة البيانات على أساس . وظيفتها حول " إشارة التضخيم ، والحد من الضوضاء ، خطأ التعويض ، إشارة مطابقة " أربعة أهداف رئيسية في التصميم ، هي وظيفة محددة من التحليل ( جنبا إلى جنب مع معدات التشغيل الفعلي المشهد والتفاصيل التقنية ) :

أولاً - المهام الأساسية1 : ضعف إشارة التضخيم ( أبسط وظيفة أساسية )

مبدأ عمل :

الناتج إشارة من أجهزة الاستشعار الأساسية مثل قوة الاستشعار ، مقياس الاستطالة ، وما إلى ذلك هو ضعف الإشارات التناظرية الخامس ، على سبيل المثال ، 1000 ن تحميل مقابل 100 μ الخامس إشارة ) ، في حين أن أ / د محول منخفضة جدا في دقة التعرف على إشارة ضعيفة ، من السهل أن تكون منزعجة مما يؤدي إلى تشويه البيانات . إشارة وحدة تكييف يضخّم إشارة ضعيفة إلى ام المرحلة ( عادة 1000 ~ 10000 مرة ) من خلال مكبر للصوت للبرمجة ( PGA ) .

التفاصيل التقنية الرئيسية :

التكبير قابل للتعديل : الدعم وفقا لنوع من أجهزة الاستشعار ( على سبيل المثال ، قوة الاستشعار ، التمدد ) و اختبار المشهد ( تحميل الصغيرة ) .يدويا أو تلقائيا ضبط التكبير ( على سبيل المثال ، 1000 مرة ، 5000 مرة ، 10000 مرة ) للتأكد من أن جميع الإشارات مع سعة مختلفة يمكن تضخيمها بدقة .

كسب عالية الدقة : خطأ التكبيرأقل من أو يساويتجنب الخطأ في القياس بسبب الانحراف في التكبير ( على سبيل المثال ، إذا كان الخطأ في التكبير هو 1000 مرة ± 0.5 في المائة ، فإنه يمكن أن يؤدي مباشرة إلى قوة الخطأ في القياس .يمكن الوصول إليها ± 0.5 في المائة؛

انخفاض المدخلات التحيز الحالي :≤1nA， الحد من تأثير الحمل على استشعار إشارة الخرج ( تجنب " سحب " أو تشويه إشارة الاستشعار ) .

تطبيق المشهد :

اختبار الحمل الصغيرةاختبار الشد الجزئي الربيع أدناه 10N ) : إشارة خرج من أجهزة الاستشعار هو فقط بضعة μ الخامس ، تحتاج إلى تضخيم 10000 مرة إلى عدة عشرات من ام يمكن تحديدها بدقة من قبل أ / د محول .

قياس الضغط ( على سبيل المثال ، المعادن العائد اختبار الضغط ) : إشارة خرج من التمدد هو عادة≤10μV， ارتفاع التكبير مطلوب للقبض على سلالة مجهرية التغيير .

ثانياً - المهام الأساسيةالضوضاء قمع وتصفية ( تحسين نقاء إشارة )

مبدأ عمل :

هناك الكثير من التداخل الكهرومغناطيسي ( على سبيل المثال ، عالية التردد الضوضاء الناجمة عن محرك سيرفو ، وإمدادات الطاقة ، محول التردد ) و الاهتزاز الميكانيكي الضوضاء في اختبار البيئة . " تشويه " ( على سبيل المثال ، منحنى القوة تظهر مشرشف مثل سن المنشار التقلبات ) . إشارة تكييف وحدة مصممة من قبل مرشح الدائرة الكهرومغناطيسية التدريع ، تصفية الضوضاء عديمة الفائدة ، والحفاظ على إشارة فعالة .

التفاصيل التقنية الرئيسية :

وضع تصفية متعددة الأنواع :

مرشح تمرير منخفض ( التيار الرئيسي ) : تصفية الضوضاء عالية التردد فوق تردد محدد ( مثل قطع التردد )1kHz、5kHz）， مناسبة لأنّ مختلفة اختبار السرعة ( انخفاض سرعة اختبار اختيار قطع التردد ، وارتفاع سرعة اختبار اختيار قطع التردد ) ؛

مرشح السلطة )50hz / 60hz : تردد السلطة التدخل ( على سبيل المثال ، 50hz الضوضاء من 220 فولت شبكة الكهرباء في المختبر ) التي تنتجها شبكة الجهد هو تصفية مشتركة تدخل المصدر .

نوتش فلتر : فلتر دقيق يهدف إلى التدخل في تردد معين ( مثل 100 هرتز الضوضاء الناتجة عن تشغيل المحرك ) لتجنب التأثير على إشارة .

ارتفاع نسبة الرفض المشترك )CMRR）：≥ 120dB@50Hz قمع التدخل المشترك ( على سبيل المثال ، على طرفي كابل استشعار الأرض تدخل ) لضمان دقة إشارة التفاضلية التضخيم .

التدريع تصميم : معدن التدريع غطاء يستخدم في وحدة شل ، الملتوية زوج التدريع الأسلاك المستخدمة في الكابلات ، مقاومة التأريضالحد من التداخل الكهرومغناطيسي .

تطبيق المشهد :

اختبار الضغط الهيدروليكي مع حمولة كبيرة : ارتفاع وتيرة الضوضاء الناتجة عن تشغيل المضخات الهيدروليكية )≥1kHz）， مرشح تمرير منخفض ( قطع التردد 1 كيلو هرتز ) ينبغي أن تستخدم لتجنب تقلبات القوة البيانات .

دقة قياس الضغط : البيئة الكهرومغناطيسية الضوضاء ( على سبيل المثال ، الكمبيوتر ، محول التردد ) يمكن أن يؤدي إلى سلالة إشارة الانجراف .خطأ قياس الضغط هو أقل من ± 1 μ م / م .

ثالثاً - المهام الأساسيةإشارة خطأ التعويض ( تصحيح انحراف النظام )

مبدأ عمل :

هناك بعض الأخطاء المتأصلة في أجهزة الاستشعار ، مثل درجة الحرارة الانجراف ، انحراف صفر ، وما إلى ذلك من خلال أجهزة تكييف إشارة وحدة تعويض الدوائر والبرمجيات معايرة الخوارزمية ، أخطاء النظام يتم تصحيحها لضمان دقة الإشارة .

التفاصيل التقنية الرئيسية :

درجة الحرارة التعويض :

الأجهزة : المدمج في أجهزة استشعار درجة الحرارة تعويض المقاومة عند درجة حرارة البيئة التغييرات ( على سبيل المثال23 ℃ ± 5 ℃ ) ، يضخّم دارة يضخّم مكسب أو الجهد التحيز تلقائيا لتعويض استشعار درجة الحرارة الانجراف ( مثل قوة استشعار درجة الحرارة 10 ℃ ، الانجراف ≤ 0.005 ٪ خ م ) ؛

برامج التعويض : من خلال تخزين معامل المعايرة ، العلاقة بين درجة الحرارة والخطأ هو مكتوب في البرنامج ، وقياس قيمة تصحيح في الوقت الحقيقي .

صفر التعويض والمعايرة :

دعم يدويا أو تلقائيا صفر المعايرة ( على سبيل المثال ، لا تحميل قبل الاختبار ) و تصحيح الانحراف صفر من أجهزة الاستشعار0.1 μ الخامس إشارة ، صفر من خلال التعويض ؛

دعم خارجي إشارة القياسية المعايرة ( على سبيل المثال ، إدخال إشارة الجهد القياسية المعروفة ، معايرة مكبر للصوت للحصول على دقة ) ؛

الخطي التعويض : تصحيح الخطأ غير الخطية من أجهزة الاستشعار ومكبرات الصوت ( مثل العلاقة غير الخطية بين أجهزة الاستشعار الناتج الفعلي من الكميات الفيزيائية ) ، من خلال خوارزمية المعايرة الخطية piecewise السيطرة على الخطأ في ± 0.02 ٪ خ م .

تطبيق المشهد :

ارتفاع في درجة الحرارة اختبار البيئة ( على سبيل المثال ، مع ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة اختبار البيئة ) : درجة الحرارة تتراوح- 70 ℃ - 300 ℃ ، درجة الحرارة التعويض يجب أن تستخدم لضمان أن قيمة القوة / التشرد إشارة لا تتأثر درجة الحرارة ؛

على المدى الطويل اختبار مستمر ( مثل خط الانتاج )24 ساعة التفتيش على الجودة : استشعار نقطة الصفر سوف الانجراف ببطء مع مرور الوقت ، تحتاج إلى تمرير السيارات صفر معايرة ( كل 100 اختبار صفر مرة ) تصحيح الانحراف .

رابعاً - المهام الأساسية4 : إشارة مطابقة وتحويل ( مطابقة بعد الحصول على الرابط )

مبدأ عمل :

أنواع الإشارات ( على سبيل المثال ، إشارة التفاضلية ، واحدة انتهت إشارة ) و السعة من أجهزة الاستشعارمتطلبات المدخلات من أ / د محول لا تتطابق ، إشارة وحدة تكييف يمكن أن تتطابق مع مستوى الإشارات الواردة من أ / د محول من خلال تحويل الإشارات الدائرة .

التفاصيل التقنية الرئيسية :

إشارة نوع التحويل :

إشارة التفاضلية من أجهزة الاستشعار ( على سبيل المثال ، التفاضلية الناتج من قياس الضغط جسر ) يتم تحويلها إلى إشارة نهاية واحدة ( على سبيل المثال ، إشارة إلى الأرض ) .أ / د محول المدخلات المطلوبة ؛

دعم الإشارات الحالية )4 ~ 20mA ) إشارة الجهد ( 0 ~ 10V ) التحويل ( جزء من أجهزة الاستشعار الخارجية الحالية نوع الانتاج ) ؛

إشارة السعة المشبك : الحد من تضخيم إشارة السعةمدخلات مجموعة من أ / د محول ( على سبيل المثال ± 10V ) لتجنب الأضرار الناجمة عن إشارة الزائد / د محول أو تجاوز البيانات ؛

مصدر الطاقة : توفير جسر ثابت مصدر الطاقة ( عادة ما تكون مثيرة ) سلالة الاستشعار ( قوة الاستشعار ، التمدد ) .5V أو 10V ) ، الإثارة الجهد الاستقرار ≤ ± 0.01 في المائة / ح ، تموج ≤ 1mv ، لضمان استقرار أجهزة الاستشعار .

تطبيق المشهد :

عالية الدقة الخارجية التمدد ( نوع الانتاج الحالي )4 ~ 20mA ) : تحويل الإشارات الحالية إلى 0 ~ 10V الجهد إشارة من خلال وحدة تكييف إشارة ، ثم إدخال / د محول ؛

تضخيم إشارة ( على سبيل المثال20V : من خلال السعة لقط وظيفة محدودة إلى ± 10V ، وتجنب خارج نطاق الإدخال / د محول ( عادة ± 10V ) .

خامساً - المهام الأساسية5 : متعدد القنوات متزامن الحصول على السيطرة ( مناسبة متعددة معلمة القياس )

مبدأ عمل :

آلة الاختبار العالمي يحتاج إلى جمع إشارات من عدة قنوات ( على سبيل المثال ، قوة قيمة القناة ، قناة الضغط التشرد ، وما إلى ذلك ) في وقت واحد من خلال دائرة التحكم متزامن ، إشارة وحدة تكييف يضمن الحصول على إشارة إيقاع جميع القنوات متسقة ، ويدرك ختم الوقت محاذاة البيانات .

التفاصيل التقنية الرئيسية :

متعدد القنوات المعالجة المتوازية : دعمأكثر من 3 قنوات ( القوة ، والتشريد ، سلالة ) في وقت واحد الحصول على العزلة بين القنوات أكثر من 100 ديسيبل ، وتجنب إشارة المتبادل بين القنوات .

مزامنة آلية الزناد : من خلال الأجهزة ( على سبيل المثال ، اختبار إشارة البدء ) أو البرمجيات الزناد ، لضمان أن جميع القنوات تبدأ في وقت واحد الحصول على معدل أخذ العينات ، والاتساقأقل من ± 1 ٪ ( على سبيل المثال ، عندما أخذ العينات 1000Hz ، معدل أخذ العينات الانحراف لكل قناة أقل من 10 هرتز ) ؛

ذاكرة التخزين المؤقت ونقل البيانات : المدمج في وحدة التخزين المؤقت≥1MB）， فائدة نموذج يمكن تخزين البيانات التي تم جمعها بشكل متزامن مع قنوات متعددة مؤقتا ، وبالتالي تجنب فقدان البيانات بسبب عدم كفاية سرعة انتقال ، ودعم سرعة عالية انتقال إلى وحدة تحكم عن طريق الناقل التسلسلي العام واجهة إيثرنت .

تطبيق المشهد :

الإجهاد- رسم منحنيات الانفعال : يلزم جمع قيم القوة ( حساب الإجهاد ) وبيانات الانفعال بشكل متزامن ، وإذا لم تكن القنوات متزامنة ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى إزاحة نقطة انعطاف المنحنى ( مثل سوء تقدير نقطة الخضوع للمعادن ) ؛

دينامية اختبار التعب : القوة والتشريد إشارات يجب جمعها بشكل متزامن أثناء تحميل دوري لضمان دقة تحليل البيانات في كل دورة .

مؤشر الأداء واختيار إشارة تكييف وحدة

ملخص

إشارة تكييف وحدة عالمية آلة الاختبار متصل مع جهاز استشعار نظام الحصول على البيانات . القيمة الأساسية " الجسر " يكمن في " تنقية إشارة ، تصحيح الخطأ ، مطابقة جمع " ، الذي يحدد مباشرة دقة واستقرار نظام القياس . ويمكن تلخيص المهام الرئيسية على النحو التالي :

تضخيم إشارة ضعيفة ، وتعزيز الاعتراف ؛

تصفية الضوضاء التدخل لضمان إشارة نقية .

تعويض درجة الحرارة صفر خطأ منهجي .

تحويل نوع الإشارةالسعة ، مطابقة أ / د محول ؛

متزامن متعدد القنوات جمع البيانات لضمان دقة الرابطة .

عند اختيار المعدات ، دقة الصف ( على سبيل المثالمستوى 0.1 المعدات تحتاج إلى اختيار عالية cmrr ، وانخفاض الانجراف وحدة تكييف ، اختبار المعلمات ( مثل ارتفاع التكبير ، وانخفاض مستوى الضجيج ) ، والظروف البيئية ( مثل ارتفاع في درجة الحرارة المشهد يحتاج إلى تعويض درجة الحرارة القوية ) الحكم الشامل ، في حين أن الشركات المصنعة المطلوبة لتوفير وحدة معايرة التقارير لضمان معايير الأداء . عندما يستخدم نموذج المنفعة ، التدريع التأريض وتصفية إعدادات المعلمة من وحدة يجب أن يتم التحقق بشكل دوري ، وبالتالي تجنب تشويه بيانات الاختبار بسبب وحدة الفشل .