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  • 美国PFI 28000系列高端信号调理系统 数据分析兼容型

  • 供应商:

    PFI
  • 描述:

    28000系统是美国PFI生产的高端信号调理产品,将信号调理技术推到了新高度,广泛应用于美国航空航天及国防领域。28000系统可以与各种数据采集分析系统配套。

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详细信息

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一套完整的模拟信号数据采集分析系统由传感器接口、信号调理接口、ADC、DSP、计算机接口及软件组成。目前常规的动态信号数据采集分析系统,均采用一体化结构,也即传感器接口、信号预处理、放大、滤波、模数变换、数字信号处理电路均在一个机箱内,通常只需接计算机就可以工作,使用很方便。微电子技术的进步,ADC的性能越来越强,Σ-ΔADC及数字滤波技术的应用,降低了对ADC前端的模拟放大器和模拟滤波器的要求。

对于高端需求而言,目前的动态信号采集分析系统存在的弱点是:
①由于仪器体积限制,信号调理不够精细,动态信号频带较宽时测量的精度不易保证;
②Σ-ΔADC一般要求输入信号必须具有良好的SNR(信噪比),否则可能会由于输入宽带噪声大而饱和;输入到输出延时较大,大部分瞬态响应较差(许多过冲及振铃)。
③如要求实时性好的数字滤波器,需要专用硬件和软件。

28000系统是美国PFI生产的高端信号调理产品,将信号调理技术推到了新高度,广泛应用于美国航空航天及国防领域。28000系统可以与各种数据采集分析系统配套。

28000 特点:
传感器信号调理
◎ 一个机箱可以安装多达256通道程控传感器信号调理器;
◎ 能调理电荷、桥路、电压、F/V、IEPE(带TEDS)、动应变、RTD、电位器、热电偶等信号。多种调理器可以混装在一个机箱内。
◎ 可选装4/6/8阶程控高通、低通、带通滤波,带宽从1Hz到204.6kHz变化,可达2000档以上。
◎ 放大器带宽最高达700kHz。

系统完整性
◎ 一台PC控制多达8台系统,系统总通道数可以达2048。
◎ 随时可以通过NIST可溯源的自检方法检验系统性能,保证系统性能完好,从技术角度不再需要异地校准,测试成本大幅度降低。
◎ 采用适合各种传感器类型的校验技术,如开路、短路、过载检查、回路电阻、激励电流检查等,确认传感器健康状况。
◎ 机箱内置温度及电源在线监测电路,带报警功能。

系统灵活性
◎ 信号输出适配器具有多种选择,并可定制。
◎ 既可以用作高速瞬态信号调理,又可以用作动态及静态信号的混合调理。
◎ 除正常运行模式外,具有多种程控测试模式,可实现:长电缆端到端的频响特性检查、激励源检查、激励置零及输入端短路模式以判断噪声源、测试总线监测等。
◎ 随时可以升级和扩展设备。

PFI独创的技术
对称恒流源激励技术
对称恒流激励技术是一种真正能抑制共模干扰信号的对称输入技术, 适用于单臂桥路。给桥路的激励不受导线电阻的影响。与单端恒流源激励方式或恒压源激励方式相比,测量噪声大幅度减小,信号频率越高,降噪效果越明显,通常可以降噪40dB左右。

高性能滤波技术
PFI平坦模式滤波器具有相当于巴特沃思滤波器的通带平坦度,但具有明显优于巴特沃斯滤波器的过渡带衰减特性。
PFI脉冲模式滤波器具有优异的瞬态响应和相位线性,是瞬态(冲击)测量和时域波形分析的理想滤波器。过渡带衰减特性明显优于贝塞尔滤波器。。

IEPE传感器调理技术
常规的TEDS传感器与测试仪器之间的距离不能超过120米,但在很多振动和冲击应用中,出于安全或环境及其它原因要求传感器的电缆超出120米。PFI的28000系统支持LDTEDS,允许仪器与TEDS传感器的距离达到450米。
IEPE传感器的工作偏置电压以及输出阻抗在传感器出故障前可能变化。PFI的产品可以监测这两个参数的变化,提前告知用户哪些传感器将会出现故障。
IEPE恒流源电流0到25mA程控可调。电流加大,可以改善长线测量时的频响。

系统动静态特性自标定技术
不必将 28000 从机柜上拆下,无需手工切换通道,28000-4-TEST 测试子系统能对系统的所有通道进行动静态特性自动测试和标定,测试参数包括:滤波器频响、增益精度、失调电压、共模抑制比、放大器频响、激励、串扰等几十项参数。1套64通道系统的全部标定工作,如手动完成,需1年以上,系统自动完成,只要1天就够了。

其它技术亮点
前后增益自动分配
滤波前、后的增益自动分配,改善信噪比。滤波器前的增益使信号在进入滤波器前不会超过10Vpk的限制。滤波器可以衰减带外部分,而滤波后增益可以放大带内信号。合理的 RES 设置可以保证过载的快速恢复及带外信号的过载保护。

AC dither current与AC Shunt Cal 功能
恒流源模式下,AC Dither Current 模式可方便检查长电缆测试时端到端的频响特性。恒压源模式下,通过 AC Shunt Cal 模式了解动应变测量时电缆的动态频响特性。借助外部标准信号源、系统模拟测试总线及软件,即可快速检测。

避免地回路现象
信号调理输入端具有传感器电缆屏蔽线接地设置功能。信号调理输出端具有接地设置功能,驱动单端负载时,不会形成地回路。

多缓冲输出
28124 卡每个通道具有三路缓冲输出,可连接多套数据采集设备,每通道可同时设置为宽带/滤波输出,便于通过一个应变计同时记录静态、动态信号。

28000 系统部件

主机:
28000系统有三种主机: 16槽、 8槽、4槽机箱,可以安装16块、8块或4块信号调理卡。28000主机采用现场可替换的低噪声AC电源。系统可对电源电平以及机箱内的温度进行监测并生成报告。
28000系统主机的后面板具有很多插口,弱电信号输入电缆直接与信号调理卡配接,减少噪声耦合途径。PFI提供了很多种连接器及电缆选项。多种28000信号调理卡可以添加辅助输出模块,提供附加的缓冲输出,每通道有多种连接器可供选择。                  
28000主机装备有TEST和MONITOR模拟总线。TEST和MONITOR总线是28000组建自校准系统的基础。工厂验收试验(FAT)以及Go/NO-GO试验均通过TEST和MONITOR总线进行。

背板接口卡(BIF):
背板接口卡是计算机和28000系统的通信接口卡,带一个RS-232接口和一个以太网接口。从BIF前面板上的警告指示器能识别系统问题,如温度不正常、冷却风扇故障、电源电压不正常。BIF的前面板的TEST BUS BNC插座能将外部的试验信号发给系统模拟总线。而MONITOR BNC插座则可以从系统模拟总线上输出任意通道的信号,与示波器或其它测量设备联用,观察指定通道的输出。

控制软件
通过PC上的28000系统控制软件,一台PC可以控制多达8台28000系统。

28000 信号调理及放大器卡

型号

类型

通道数/

支持的传感器

接口

激励

28144

AC/DC电压,桥路,静应变,动应变

4

/静应变,压力,RTD,载荷,加速度,ACDC滤波/放大,任何桥路传感器

程控桥路补偿,shunt校准,2/4线恒流激励。

对称恒压激励:

0-20.475VDC;对称恒流激励:0-20.547mA

28114

AC/DC电压,桥路,静应变,动应变

4

/静应变,压力,RTD,载荷,加速度,ACDC滤波/放大,任何桥路传感器

程控桥路补偿,shunt校准,2/4线恒流激励。

对称恒压激励:

0-20.475VDC;对称恒流激励:0-20.547mA

28124

AC/DC电压,桥路,静应变,动应变

4

/静应变,压力,RTD,载荷,加速度,ACDC滤波/放大,任何桥路

程控桥路补偿,shunt校准,2/4线恒流激励。

对称恒压激励:

0-20.475VDC;对称恒流激励:0-20.547mA

28108

AC/DC电压,桥路,静应变

8

静应变,压力,RTD,载荷、加速度,ACDC滤波/放大器,任何桥路传感器

2-6线,带屏蔽

恒压激励0-20.475VDC

 

28118

AC/DC电压,桥路,静应变

8

静应变,压力,RTD,载荷、加速度,ACDC滤波/放大器,任何桥路传感器

2-6线,带屏蔽

恒压激励0-20.475VDC

 

28458

AC电压,动应变

8

动应变ACDC滤波/放大器

2线,带屏蔽

对称恒流源

0,5,10,15,20mA

28608B

ACDC

电压

8

低电平ACDC放大器, 低通、高通或带通滤波。

2线,带屏蔽

28618

ACDC

电压

8

低电平ACDC放大器, 低通、高通或带通滤波。

2线,带屏蔽

28612

ACDC

电压

2

低电平ACDC放大器, 低通、高通或带通滤波。

2线,带屏蔽

28524

频压转换,脉冲

4

频率计数,脉冲率,流量,霍尔效应传感器

2线,带屏蔽

28908

IEPECVLDin-line Preamp

8

IEPE传感器,CVLD电流输出传感器,外部Preamp电源, AC电压

5线(+/-Signal,

 +/-Preamp Pwr,

 Sensor Cal),带屏蔽

IEPE 0,4,8,12mA

CVLD10,15,20V

Preamp电源

28918

IEPECVLDin-line Preamp

8

IEPE传感器,CVLD电流输出传感器,外部Preamp电源, AC电压

5线(+/-Signal,

 +/-Preamp Pwr,

 Sensor Cal),带屏蔽

IEPE 0,4,8,12mA

CVLD10,15,20V

Preamp电源

28304

单端电荷,IEPE支持LDTEDS

4

压电或IEPE传感器,远端电荷放大,AC电压

2线同轴,Combo-D

IEPE0,4,8,12mA

28324

单端电荷,IEPE支持LDTEDS

4

压电或IEPE传感器,远端电荷放大,AC电压

2线同轴,Combo-D

IEPE0,4,8,12mA

28316C

IEPE调理,支持LDTEDS

16

IEPE加速度传感器,可选LDTEDSAC电压

2线,带屏蔽

IEPE0,4,8,12mA

28302B

电荷、IEPE或速度传感器

2

压电或IEPE传感器,速度,AC电压

2线同轴或3线LEMO

IEPE8.5mA



型号

带宽

增益

滤波器类型

截止频率

输出

28144

 

500kHz

 

1/16~ 8192

0.05%分辨率

48阶脉冲/平坦模式低通或带通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

单端输出,带Ground Reference

28114

 

190kHz

 

1/16~ 1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

单端输出,带Ground Reference

28124

 

 

250kHz

 

1/16~ 8192

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

(3)缓冲 程控 宽带/滤波单端输出每通道,带Ground Reference

28108

100kHz

1/16~ 8192

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

单端或差分输出(Opt.T

28118

190kHz

1/16~1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

单端或差分输出(Opt.T

28458

190kHz

1/16~1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

(2)缓冲单端输出每通道

28608B

500kHz

 

1/16~ 8192

0.05%分辨率

48阶脉冲/平坦模式低通或带通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

单端输出,带Ground Reference

28618

190kHz

1/16~1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

单端输出,带Ground Reference

28612

3.15MHz

1~1000

 

6阶脉冲/平坦

低通滤波

5kHz~315kHz350kHz~3.15MHz

单端输出

28524

1Hz~50kHz

输入范围10mV~100V

带通

1Hz~50kHz程控

单端电压输出,带Ground Reference,单端脉冲输出

28908

1Hz~500kHz

1/16~ 8192

0.05%分辨率

48阶脉冲/平坦模式低通或带通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

(2)缓冲单端输出每通道

28918

1.2Hz~190kHz

1/16~1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

(2)缓冲单端输出每通道

28304

0.25Hz~450kHz

1/16~ 8192

0.05%分辨率

48阶脉冲/平坦模式低通或带通滤波

平坦: 2Hz~204.6kHz程控;

脉冲: 1Hz~102.3kHz程控。

(2)缓冲单端输出每通道

28324

0.5Hz~170kHz

1/16~1024

0.05%分辨率

4阶脉冲/平坦低通滤波

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

(2)缓冲单端输出每通道

28316C

0.25Hz~140kHz

1~512

0.1%分辨率

4阶,

Time Delaybutterworth

FX02:300,1k,3k,10k,30kHz

(2)缓冲单端输出每通道

28302B

0.3Hz~20kHz

PE:1~200pC/g

IEPE:0.1~200

mV/g

6阶高通,

6阶低通

高通:0.3,3,10,30,100Hz

低通:50Hz~12.75kHz,50Hz步长

脉冲: 1Hz~102.3kHz

(2)加速度 (2)速度 (1)位移     (1)DC

(1)报警


 

动应变调理的完整解决方案,为您的需求量身打造
三种主机系统可供选择,PFI 28000信号调理系统可扩展以完成各种规模的动应变测量任务

(一)128通道动应变信号调理系统
• 使用28458八通道动应变调理插卡,可达128个通道
• 使用28144四通道双模式电桥或应变调理插卡,可达64个通道
• 16槽主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要6U(10.5英寸)高的机柜空间


 

(二)64通道动应变信号调理系统
• 使用28458八通道动应变调理插卡,可达64个通道
• 使用28144四通道双模式电桥或应变调理插卡,可达32个通道
• 8槽主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要3U(5.25英寸)高的机柜空间

 

(三)32通道动应变信号调理系统
• 使用28458八通道动应变调理插卡,可达32个通道
• 使用28144四通道双模式电桥或应变调理插卡,可达16个通道
• 4槽主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要2U(3.5英寸)高的机柜空间

 

静应变调理的全套可扩展系统,为您的需求量身打造
三种主机系统可供选择,PFI 28000信号调理系统可扩展以完成各种规模的静应变测量任务。

(一)64通道静应变信号调理系统
•  28016主机,使用16张28144四通道电桥/应变调理插卡
• 独立主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要6U(10.5英寸)高的机柜空间

 

(二)32通道静应变信号调理系统
• 28008主机,使用8张28144四通道电桥/应变调理插卡
• 独立主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要3U(5.25英寸)高的机柜空间


(三)16通道静应变信号调理系统
• 28004主机,使用4张28144四通道电桥/应变调理插卡
• 独立主机系统,插卡、控制器、电源和冷却只需要2U(3.5英寸)高的机柜空间

 

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