YE5850A电荷放大器使用说明书.doc

YE5850A电荷放大器使用说明书江苏联能电子技术有限公司一、 概述 YE5850A电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的宽带电荷放大器，可配接压电式传感器测量振动、冲击、压力等机械量，广泛应用于水利、动力、采矿、交通、建筑、地震、航空、航天、兵器、化爆等部门由于下限频率极低，因而特别适合对压电式压力，力传感器进行准静态标定YE5850A电荷放大器具有如下特点：l 采用高质量进口器件，稳定可靠l 可输入电荷信号或电压信号l 输入等效直流电阻可达1014Ωl 频带宽2μHz-100KHzl 输入可配接长电缆而不影响测量精度l 操作简单，维修方便，性能好，价格低l 有两种极性输出使用环境符合SJ2075-82《电子测量仪器环境要求及其试验方法》Ⅱ组条件 二、技术参数 2.1 输入特性2.1.1 最大输入电荷量：106PC2.1.2 直流分流电阻：约1014Ω 2.3 传感器灵敏度调节：三位数字转盘调节传感器电荷灵敏度1~109.9PC/ Unit(1) 2.4 准确度三档低灵敏度档: 当输入负载分别小100nF、47nF、10nF时，1KHz基准条件(2)，(2) <±1%，额定工作条件(3) <±2%。

二档高灵敏度档: 当输入负载分别小4.7nF时，1KHz基准条件 <±1%，额定工作条件 <±2%2.5 滤波器及频率响应2.5.1 高通滤波器： 下限频率（-3dB）和时间常数见表1 注：（1）unit表示机械单位，取决于所用传感器的单位，例：加速度g，绝对加速度单位m/S2，压力单位Kg/cm2，力单位N等 （2）基准条件：a、20℃±2%；b、相对湿度（45～75）%RH；c、供电电压AC220V±2%，DC±18V～27V；d、输出负载＞10KΩ3）额定工作条件：a、0℃～40℃；b、相对湿度（20～90）%RH；c、供电电压AC220V±10%，DC±18V～27V 偏 差：0.3Hz以上-3dB±1dB，0.3Hz和0.3Hz以下档为-3dB±1.5dB 衰减斜率：约-6dB/oct M档时间常数：偏差±50% 2.5.2 低通滤波器： 上限频率：0.3，1，3，10，30和100kHz（-3dB） 偏 差：-3dB±1dB 衰减斜率：约-12dB/oct。

2.6 输出特性 2.6.1 最大输出：±10Vp（DC～30 kHz）2.6.2 最大输出电流：5mA2.6.3 在频率低于30 kHz，电容性负载＜47nF满幅输出时谐波失真度＜1%2.6.4 漂移：中灵敏度档（即反馈电容1nF档），基准条件＜0.03PC/S，额定工作条件＜0.1PC/S 2.7 噪声：＜30μVrms（折合至输入端） 2.8 复位特性：分手动与摇控两种，复位继电器吸合时间：≤20mS 2.9 过载指示：输出超过10V峰值发光二极管亮 2.10 电源AC220±10% 10VA或DC±18-27V＜500mA 2.11 外形尺寸：70（B）×132.5（H）×200（D）mm 2.12 重量：约2.5Kg 三、工作原理YE5850A电荷放大器由电荷放大级（兼高通滤波器），低通滤波器（兼10倍放大），归一化放大器，倒相器输出放大器，过载指示和稳压电源五部分组成整机方框图见图一 电荷放大级由一对MOSFET场效应管和一只高增益运算放大器组成得到高阻抗和低输入电流，供准静态标定和极低频测量。

四档不同的输出mv/unit(0.1，1，10，100)是通过转换不同的反馈电容Cf得到，1000mv/unit档是100mv/unit档输出再经低通滤波器放大10倍得到 下限频率通过转换不同的反馈电阻Rf得到，M档反馈电阻为1011Ω，L档反馈电阻未接，由反馈电容绝缘电阻决定，约为1013Ω 继电器和电阻R′串联后，并在反馈电容Cf上，若电荷级过载时，继电器吸合，使电路迅速复位 低通滤波器由运算放大器R2，R3，C1，C2组成二阶有源伯特沃滤波器，取R2=R3，C1=C2，同时改变R2和R3获6档不同的上限频率 倒相器为一反相比例放大器，取R4=R5，使输入输出相等 输出放大器为一增益可调的运算放大器，对不同灵敏度的传感器相应给出不同增益，使仪器的输出与作用在传感器上的机械量成归一关系 过载指示器由两组对称触发器组成，当机械信号幅度大于±10Vp时，发光二极管亮，并延迟约2秒 仪器的工作电压是±15V，由变压器降压，整流、滤波、稳压后得到，并装有限流保护电路，仪器备有直流输入插座，可直流供电 四、结构特征本仪器为框架结构，既可作单机使用，也可多台进行外插式组合，机内元器件主要分装于三块印制电路板上。

五、使用和维修 5.1 使用 5.1.1 前后面板说明见前后面板图二 5.1.1.1 复位工作转换开关复位工作转换开关5.1.1.2 传感器灵敏度调节 供调节与之配接传感器灵敏度用 5.1.1.3 传感器灵敏度×10 当配接的传感器灵敏度在1-10.99PC/unit时，×10开关置于下方，面板上左边小数点亮，当配接的传感器灵敏度在10-109.9PC/unit时，×10开关置于上方，面板上右边小数点亮 5.1.1.4 输出mV/Unit传感器灵敏度输出mV/Unit关系见表2 表2 输出 实际输出 mV mV/Unit 传感器灵敏度范围 0.1 1 10 1001000 0.01 0.1 1 10100 1-10.99 0.1 1 10 1001000 10-109.9 1 10 100 100010000 100-1099 10 100 1000 10000100000其余类推： 被测机械量unit=YE5850A输出电压（mv）/ 实际输出×××mv/unit 5.1.1.5 电荷输入 接传感器输出电荷信号 5.1.1.6 电压输入 接传感器输出电压信号，YE5850A检修标定时，可将信号发生器输出电压由此接入。

调零调节调零电位器使输出为零，顺时针调节为正，反之为负 5.1.1.8 下限频率 正确选用高通滤波器，可抑制低频干扰信号，提高信噪比下限频率应置于被测信号中最低频率的0.1倍以下测量时注意传感器的热电效应，配接一般压电陶瓷加速度器时，下限频率不宜低于3Hz，若要测量低频振动、压力，力信号应使用石英传感器或温度效应小的传感器，这在低机械量测量中尤为重要典型曲线见图四 5.1.1.9 上限频率 正确选用低通滤波器，可抑制传感器自振峰等高频干扰，提高信噪比，上限频率应置于被测信号中最高频的三倍以上5.1.1.10 过载指示 指示仪器工作状态 5.1.1.11 接地 供仪器良好接地的插孔 5.1.1.12 输出 供配势头电压表、示波器等仪器 5.1.1.13 交流电源输入 接220V±10％50Hz交流电源 5.1.1.14 保险丝座 内装0.5A保险丝管，更换保险丝时，应将放大器电源断开禁止使用修理过的保险丝和短接保险丝座 5.1.1.15 电源开 置于开时，交流电源接入 5.1.1.16 直流电源输入 直流电源插头的红线接电源正，白线势头电源负，黑线接零，测试结束后应将直流插头拔去，切断电源。

5.1.1.17 遥控复位 当需远距离遥控时，可取二根所需长度的胶质线，一头接插头，插入遥控复位插孔，另一头接开关当开关开路状态，仪器复位；开关短路状态，仪器工作 5.1.2 使用注意事项 5.1.2.1 接地 YE5850A在与传感器和其它仪器连接前，应先将其良好接地 由于输入级采用MOSFET场效应管以保证仪器有极高的直流输入阻抗，因此为避免由于测试系统的漏电或可能的静电造成MOSFET管损坏，在使用前必须将仪器外壳良好接地 接地方法：先将接地线一头良好接地后（此地不是指电源零线、一般自来水管等而是真正的地如将一根二米长的金属棒垂直埋入地下，接地线与其良好接触），再将另一头插入后面板接地孔内（当接地插头未插入孔时，开机后仪器会发出叫声，提醒你接地）在接地线插头未插入仪器接地插孔时，仪器始终工作在复位状态（即使将复位开磁置于工作），只有当插头插入时，仪器才能正常工作，在地线插头插入前，请你务必将地线另一头良好接地，以确保仪器安全工作 在复杂的测量装置中，YE5850A与其它用220V50Hz电源的仪器配套使用时，若多点接地则可能出现50Hz干扰，此时需注意选择合理的一点接地。

5.1.2.2 复位 仪器在预热功当量和非测量时，应置于复位状态，只有按5.1.2.1接地后，方可在测量时将复位开关置于工作进行测试，测试结束后，仍应置于复位，确保MOSFET管的安全 5.1.2.3 配接电缆 传感器与仪器间应采用低噪音电缆，在被测机械量较小时，还应防止电缆的抖动，电缆线要远离电场及放电的干扰点，电缆的加长可采用我厂的电缆接头连接动态测量时，可用STYV-1聚乙烯低噪音电缆线准静态测量时可用STFF0.9聚四氟乙烯低噪音电缆线请不要用手和其它东西接触L5输入插座、L5电缆插头绝缘部分，以免绝缘电阻极度下降，影响极低频测量L5头和座连接时应拧紧 YE5850A接上输入电缆后漂移增大，应检查电缆线绝缘电阻是否降低接上传感器后漂移增大，应检查传感器绝缘电阻是否降低 5.1.2.4 配接仪器 仪器输出0－±10Vp，可根据客户要求加大输出电流，最大可得100mA推动电流 5.1.3 测量顺序 5.1.3.1 测量程序 复位开关置于复位 按5.1.2.1接好地线 接入交流220V打开电源开关预热30分钟后调零。

将输出与适当的指示记录仪器－电压表、示波器、记录器、频率分析仪器等接好传感器装至被测物体上，将低噪音电费线和传感器接好用金属导体短接电缆线另一端的L5，插头帽与芯，以消除电缆与传感器的残存电荷，然后去掉金属导体。