Назначение
Усилители измерительные АР5100 (далее по тексту - усилители) предназначены для измерения электрического сигнала, поступающего с пьезоэлектрических виброизмерительных преобразователей (электрический заряд, пКл) и виброизмерительных преобразователей со встроенной электроникой (напряжение, мВ), а также для преобразования входного сигнала в напряжение, пропорциональное виброускорению или виброскорости.
Усилители измерительные АР5100 в комплекте с виброизмерительными преобразователями могут применяться для измерения параметров вибрации производственными и научными учреждениями при проведении динамических испытаний продукции, оценке качества, сертификации, научных исследованиях.
Описание
В стандартном корпусе усилителя на четырех платах размещены следующие функциональные узлы: усилитель заряда, усилитель напряжения, программируемый усилитель, фильтры нижних частот, фильтры верхних частот, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, интегратор и аккумуляторная батарея.
Усилитель имеет следующие типы входных разъемов для подключения пьезоэлектрических виброизмерительных преобразователей:
• несимметричный, BNC ("Вход 1")
• симметричный, TWIN BNC ("Вход 2")
• несимметричный, миниатюрный коаксиальный;
а также BNC ("Вход 3") для подключения виброизмерительных преобразователей со встроенной электроникой типа ICP’.
Для подключения регистрирующей аппаратуры и подключения интерфейсных кабелей усилитель имеет розетку и вилку типа DB9, соединитель USB, два выхода BNC.
Усилитель при работе с вибропреобразователями обеспечивает измерение среднеквадратического значения (СКЗ) виброускорения в м/с2, виброскорости в мм/с.
При работе усилителя с виброизмерительными преобразователями с разными коэффициентами преобразования предусмотрена возможность изменения (масштабирования) коэффициента усиления усилителя для получения нормализованного по выходу значения выходного напряжения.
Усилитель позволяет обеспечить индикацию результатов измерений на дисплее, обмен информацией с ПЭВМ, контроль остаточного заряда аккумуляторов. При работе усилителя с пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями заряд поступает на усилитель заряда, преобразующий сигнал заряда в напряжение. При работе усилителя с виброизмерительными преобразователями со встроенной электроникой типа ICP сигнал напряжения поступает на вход усилителя напряжения. Затем производится усиление входного напряжения и формируется выходной сигнал, пропорциональный ускорению, либо, при использовании интегратора, виброскорости. Далее напряжение поступает на аналого-цифровой преобразователь. Микроконтроллер обеспечивают управление функциональными блоками и вывод информации на дисплей. С помощью программного обеспечения АБКЖ.431134.002 ПМ28 AP5100.exe информация передается через интерфейс RS232 на ПЭВМ.
Технические характеристики
1. Количество каналов усиления и измерения
2. Максимальный заряд, приведенный к входу ("Вход 1", "Вход 2"), пКл, не менее
3. Максимальная амплитуда синусоидального входного напряжения по входу ICP, В, не менее
4. Входное сопротивление, Ом, не менее
5. Выходное сопротивление, Ом, не более
6. Режим питания вибропреобразователей со встроенным
усилителем типа ICP: .
105
10
1 а9
100
- напряжение, В
+(24 ± 2)
(3,6 ± 0,3)
- ток, мА
- ICP - зарегистрированный знак фирмы PCB, США (питание встроенного усилителя производится стабилизированным током от специализированного источника тока).
7. Максимальное выходное напряжение, В, не менее
10
8. Коэффициент усиления по напряжению (в соответствии с рядом 1, 2, 5) 1 - 500
0,1-500
9. Коэффициент преобразования по заряду (в соответствии с рядом 1, 2, 5), мВ/пКл
10. Коэффициент нормирования по напряжению, мВ/мс'2 1 - 10,99
11 .Шаг масштабирования коэффициента нормирования
по напряжению, мВ/мс'2
12. Коэффициент нормирования по заряду, пКл/мс'2 1 - 10,99
13. Шаг масштабирования коэффициента нормирования
по заряду, пКл/мс'2
14. Частота среза фильтров верхних частот (ФВЧ) с затуханием
не более 3 дБ, Гц
15. Частота среза фильтров верхних частот (ФВЧ) с затуханием 1,3, 10
не более 1 дБ, Гц ......
16. Спад амплитудно-частотной характеристики АЧХ фильтров
ФВЧ, дБ/декаду, не менее
17. Частота среза фильтров нижних частот (ФНЧ) с затуханием 1, 3, 10, 30
не более 1 дБ, кГц ...... """"
18. Спад АЧХ фильтров ФНЧ, дБ/декаду, не менее
19. Рабочий диапазон частот в режиме измерения ускорения от 0,2 до 100000
с затуханием на границах диапазона не более 3 дБ, Гц
20. Рабочий диапазон частот в режиме измерения скорости, Гц от 10 до 2000
с затуханием на границах диапазона не более 1 дБ
21. Предел основной относительной погрешности установки
коэффициентов преобразования и усиления, %
22. Предел основной относительной погрешности измерения среднеквадратического значения (СКЗ) ускорения и напряжения, %
23. Неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот 2 Гц - 50 кГц, %
24. Коэффициент влияния температуры окружающего воздуха на ±0,016
коэффициенты усиления и преобразования от 0 до ±50 °C, %/°С
25. Дополнительная погрешность измерения СКЗ сложногармонического ±0,2 сигнала при заданном коэффициенте амплитуды (Ка=3), %, не более
26. Питание от аккумуляторной батареи или внешнего источника 12 ± 2
напряжения постоянного тока, В
27. Ток потребления, мА, не более 600
28. Время установления рабочего режима после включения
питания или переключения коэффициентов преобразования, 5
с, не более
| 29. СКЗ шума, приведенное к входу, в режиме усиления напряжения в диапазоне частот от 2Гц до 22кГц, мкВ, не более 30. СКЗ шума, приведенное к входу, в режиме усилителя заряда (при емкости 1 нФ) в диапазоне частот от 2Гц до 22кГц, пКл, не более 31. Масса, кг, не более 32. Габаритные размеры, мм, не более 33. Нормальные условия эксплуатации: | 10 10-10'3 1,8 118x167x214 |
| - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при ±20°С, % 34. Рабочие условия эксплуатации: | ±(20 ± 5) до 85 |
| - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при ±20 °C, % 35. Средняя наработка на отказ, ч , не менее 36. Установленный срок службы, лет, не менее | от 0 до ±50 до 85 10000 5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель усилителей с помощью самоклеющейся пленки, а также на титульные листы руководства по эксплуатации АБКЖ.431134.002РЭ и паспорта АБКЖ.431134.002ПС методом типографской печати.
Комплектность
Комплектность поставки соответствует указанной в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Усилитель измерительный АР5100 | АБКЖ.431134.002 | 1 |
| Паспорт | АБКЖ.431134.002 ПС | 1 |
| Руководство оператора | АБКЖ.00004-01 34 | 1 |
| Заглушка экранирующая | | 4 |
| Блок питания | -220В/+12В | 1 |
| Компакт-диск установочный | | 1 |
| Кабель интерфейсный USB А-В | | 1 |
| Руководство по эксплуатации с разделом “Методика поверки” | АБКЖ.431134.002 РЭ, приложение В | 1 |
| Кабель интерфейсный RS232 | | 1* |
| Вилка кабельная TWIN BNC | | 1* |
| Преобразователь емкостной Е1000** | | 1* |
| * Поставляется по отдельной заявке потребителя * * Для проверки технического состояния усилителя в соответствии с руководством по эксплуатации АБКЖ.431134.002РЭ |
Поверка
Поверка проводится по методике, изложенной в руководстве по эксплуатации АБКЖ.431134.002РЭ, согласованной ФГУ «Ростест-Москва» /^7 2008 года.
Основное оборудование для поверки: мультиметр В7-78/1; генератор сигналов низкочастотный ГЗ-110; осциллограф цифровой запоминающий серии TDS; анализатор спектра 3560 с программным обеспечением 7700; эквивалент вибропреобразователя 1000 пФ.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 30296-95 Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
МИ 1935-88 Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1 • 10'2.. .3 • 109 Гц.
Технические условия на усилители АБКЖ.431134.002ТУ.
Заключение
Тип усилителей измерительных АР5100 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации согласно поверочной схеме.
