Назначение
Усилитель измерительный АР5110 (далее по тексту - усилитель) предназначен для измерения и преобразования выходного сигнала пьезоэлектрических виброизмерительных преобразователей и преобразователей со встроенным согласующим усилителем в напряжение, пропорциональное виброускорению или виброскорости.
В комплекте с виброизмерительными преобразователями, усилитель может применяться для измерений параметров вибрации производственными и научными учреждениями при проведении динамических испытаний продукции, оценке качества, сертификации, научных исследованиях.
Описание
Принцип действия усилителя основан на преобразовании сигналов, поступающих от первичных преобразователей (вибропреобразователя, преобразователя силы, давления и т.д. -далее датчик) в низкоимпедансный сигнал напряжения. Усилитель может работать в режиме преобразования заряда или преобразования напряжения при работе с датчиками со встроенным согласующим усилителем. Наличие интегратора позволяет получить выходной сигнал, пропорциональный скорости изменения измеряемой величины.
Для работы с датчиками с разными коэффициентами преобразования в усилителе предусмотрена возможность изменения (нормирования) коэффициента преобразования для получения нормализованного значения выходного напряжения. Наличие встроенных фильтров верхних (ФВЧ) и нижних (ФНЧ) частот позволяет выбрать оптимальную полосу пропускания. Усилитель обеспечивает индикацию результатов измерений среднего квадратического значения (СКЗ) выходного напряжения на встроенном дисплее.
Усилитель имеет следующие типы разъемов: "Вход 1" - несимметричный BNC, или миниатюрный UNF10-32 для подключения зарядовых датчиков; "Вход 2" - симметричный TWIN BNC для подключения симметричных (промышленных) зарядовых датчиков; "Вход 3"
- BNC для подключения датчиков со встроенным согласующим усилителем; "Выход" - BNC для подключения регистрирующей аппаратуры.
Питание усилителя осуществляется от встроенного аккумулятора или от внешнего источника питания 12 В. Внешний вид усилителя представлен на рисунке 1.
Технические характеристики
| Максимальный входной заряд (пик), пКл, не менее | ±105 |
| Максимальное входное напряжение (пик), В, не менее | ±10 |
| Коэффициент преобразования по заряду (соответствует ряду 1, 2, 5), мВ/пКл | от 0,1 до 1000 |
| Коэффициент преобразования по напряжению (соответствует ряду 1, 2, 5) | от 1 до 1000 |
| Диапазон нормирования (шаг 0,01) коэффициента преобразования | от 1 до 9,99 |
| Пределы основной относительной погрешности установки коэффициента преобразования на частоте 200 Гц, %: - в диапазоне от 0,1 до 200 - в диапазоне от 500 до 1000 (только для режима «Ускорение») | ±0,8; ±1,6 |
| Пределы дополнительной погрешности установки коэффициента преобразования в температурном диапазоне от 0 до плюс 50 °С, % | ±0,5 |
| Рабочий диапазон частот с затуханием на границах минус 10 %, Гц: - для режима «Ускорение» - для режима «Скорость» | от 0,2 до 100000; от 2 до 2000 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ): - для режима «Ускорение» в диапазоне частот от 3 до 30000 Гц, % - для режима «Скорость» в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц, % | ±0,5; ±2,0 |
| Частоты среза встроенных ФВЧ (шаг 0,1; 1; 10; 100 Гц) со спадом АЧХ: - для режима «Ускорение» не менее 40 дБ/дек. и затуханием минус 10 %, Гц - для режима «Скорость» не менее 40 дБ/дек. и затуханием минус 10 %, Гц | от 0,2 до 200; от 2 до 200 |
| Частоты среза встроенных ФНЧ (шаг 0,1; 1; 10 кГц) со спадом АЧХ - для режима «Ускорение» не менее 40 дБ/дек. и затуханием минус 10 %, Гц - для режима «Скорость» не менее 40 дБ/дек. и затуханием минус 10 %, Гц | от 100 до 100000; 1000, 2000 |
| Максимальное выходное напряжение (пик) при коэффициенте нелинейных искажений < 5 %, В, не менее | ±10 |
| Пределы основной относительной погрешности измерения СКЗ напряжения выходного сигнала в диапазоне от 100 мВ до максимального и в диапазоне частот от 20 до 100000 Гц, % | ±1,0 |
| Выходное сопротивление, Ом, не более | 100 |
| СКЗ шума, приведенного ко входу, в режиме преобразования напряжения в диапазоне частот от 3 Гц до 30 кГц, мкВ, не более | 10 |
| СКЗ шума, приведенное ко входу, в режиме преобразования заряда для ёмкости датчика 1 нФ в диапазоне частот от 3 Гц до 30 кГц, пКл, не более | 10-2 |
| Режим питания датчиков со встроенным согласующим усилителем: - напряжение, В - ток, мА | 22±2; от 3 до 15 |
| Питание усилителя от внешнего источника напряжения постоянного тока, В | плюс 12±2 |
| Ток потребления, мА, не более | 700 |
Габаритные размеры усилителя не более: длина 165 мм; высота 75 мм; глубина 250 мм.
Масса усилителя не более 2,3 кг.
Рабочие условия эксплуатации усилителя:
- температура окружающего воздуха от 0 до плюс 50 °С;
- относительная влажность воздуха до 80 % при 35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги;
Гарантийный срок хранения с момента изготовления 42 месяца.
Гарантийный срок эксплуатации с момента поставки заказчику 36 месяцев.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель с помощью самоклеющейся плёнки, а также на титульный лист паспорта АБКЖ.431134.030ПС и руководства по эксплуатации АБКЖ. 431134.030РЭ типографским способом в левом верхнем углу.
Комплектность
| Обозначение | Наименование | Количество |
| АБКЖ.431134.030 | Усилитель измерительный АР5110 | 1 |
| | Экранирующая заглушка | 4 |
| | Блок питания AS05-01 | 1 |
| АБКЖ.431134.030ПС | Усилитель измерительный АР5110. Паспорт | 1 |
| АБКЖ.431134.030РЭ | Усилитель измерительный АР5110. Руководство по эксплуатации | одно на партию |
| А3009.353.МП-13 | Усилители измерительные АР5110. Методика поверки |
Поверка
осуществляется по документу А3009.353.МП-13 «Усилители измерительные АР5110. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ «РФЯЦ-ВНИИЭФ» в декабре 2013 г.
Основные средства поверки: калибратор универсальный Н4-16 (воспроизведение переменного напряжения от 1 мВ до 100 В в диапазоне частот от 0,1 до 100000 Гц; основная погрешность воспроизведения в пределах ±0,05 %); мультиметр 34401А (измерение переменного напряжения от 1 мВ до 10 В в диапазоне частот от 3 до 100000 Гц; абсолютная погрешность измерений в пределах ±(0,006-Б+0,0008-Е), где D - измеряемое напряжение, Е -предел измерений).
Сведения о методах измерений
Методика измерений представлена в руководстве по эксплуатации на усилитель АБКЖ.431134.030РЭ «Усилитель измерительный АР5110. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к усилителям измерительным АР5110
1 ГОСТ 30296-95 Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
2 МИ 1935-88 Рекомендации по метрологии. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений
2 9
электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1-10" ... 310 Гц.
3 АБКЖ.431134.030ТУ Измерительный усилитель АР5110. Технические условия.
Рекомендации к применению
При выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
