力测量 | 压电测量链的电隔离
何时压电测量链是更好的选择?
我们可以先聊下压电传感器在许多应用中的独特优势:
- 空间有限:压电陶瓷体积小,易于集成。
- 当传感器使用高初始载荷时,80kN初始载荷需要测量500N的力?没问题,无论施加的力如何,都可以执行重置。
- 当需要极端过载稳定性时,利用压电传感器的灵敏度和标称(额定)力不受所施加负载的影响这一事实。无论您使用的传感器是20kN还是120kN,输出信号都保持不变。
- 需要极高动态性时,尤其是小作用力,PACEline传感器是正确的解决方案。五位数共振频率会产生应用所需的带宽。
压电测量链的电隔离
从电荷放大器到附件,Paceline系列压电产品提供了一项非常实用的特殊功能,极大地促进了其在实践中的使用。尤其是在安装过程中,实现同轴电缆屏蔽,电荷放大器和接线盒之间电隔离。这项技术的植入,涉及到同轴电缆和外壳之间的屏蔽,以确保测量链符合目前的EMC规范。
测量链的要求
一个测量链至少包括一个电荷放大器和一个传感器,这可以是一个标定过的传感器或一个力垫圈 (CFW, CLP) 以及一个压电应变传感器 (CST)。采用一个接线盒并联压电传感器是一种相对简单的连接方法。这对电缆有特殊的要求。包括一个非常高的绝缘电阻,这样即使在运动或高机械强度情况下也可免受噪声影响。特殊的同轴电缆能够符合这些条件。由于传感器通常都安装在一个金属部件上,因此传感器的外壳和金属部件实现了电连接。
图1 压电测量链
图1显示的是一个测量链,4个传感器通过一个接线盒连接到电荷放大器上。传感器是机械连接的。因为传感器是连接到金属部件上,因此外壳也具有相同的电势。
图2 压电力垫圈
避免干扰
实际上,这种安装方式导致电荷放大器或是接线盒具有不同的电势。接线盒和电荷放大器通过同轴电缆连接到传感器外壳上,由于电势不同,会在电缆线上产生补偿电流。这些补偿电流很可能会对测量产生干扰。
使用塑料部件对电荷放大器或是接线盒进行隔离是非常有效的,这样,在电缆线上将不会有补偿电流。但是,这有两个缺点:一方面技术人员需要记住订购绝缘垫圈,另一方安装比较复杂。但是这在Paceline产品上不存在问题。电荷放大器,接线盒可以直接在金属部件上(控制柜,工业轨道)安装。屏蔽的电缆和外壳之间没有电连接。让安装更简单。
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