NI板卡中IEPE传感器的激励电压和兼容电压具体指什么

更新 Jun 12, 2019

适用于

Hardware

  • PXIe-4464
  • PCI-4461
  • PXI-4461
  • PCI-4462
  • PXI-4462
  • NI-9233
  • NI-9234
  • NI-9230
  • NI-9231

问题详述

为什么有些IEPE和ICP传感器会指定激励电压,这与NI-4461,NI-4462,NI-4464,NI-9230,NI-9233或NI-9234等NI的IEPE产品的兼容电压规范有何关系?我的IEPE传感器是否与我的模块兼容?

解决方案

简而言之,传感器的激励电压必须小于或等于测量设备的兼容电压,兼容电压确定了传感器的满量程测量范围。

兼容电压

兼容电压指的是IEPE在电路在维持恒定供电的同时可以达到的最大电压降。”IEPE电路上的电压降是以下值的组合:
  • 传感器产生的信号
  • 传感器产生的偏置电压
  • 所有输入通道处看过去等效的共模电压,不包括漏激励电流通过50Ω电阻产生的压降(通常是非常小的共模噪声)
例如,PXI-4461/4462兼容电压规范的描述如下:

激励电压

激励电压是指“激励电流需要能够在这么多的压差情况下提供恒定电流。” IEPE传感器的管脚的总压差通常是输出偏置电压和输出信号之和。例如,这是PCB加速度计模块352C03的规范说明:
该传感器所需的激励由以下因素决定:
最高激励电压 = [高端测量范围] *灵敏度+高端偏置电压
最低激励电压 = [低端测量范围] *灵敏度+低端偏置电压

从而:
最高激励电压 = [500g pk] * 10mV / g + 12V = 17V
最低激励电压 = [-500g pk] * 10mV / g + 7V = 2V


该传感器所需的最低兼容电压为17 V,因为传感器的压降可能高达17 V.我们还需要确保2 V的最低激励电压在我们硬件的合规电压范围内。这符合PXI-4461/4462的0 - 24 V兼容电压。

30VDC的“激励电压”上限规范是为了选择外部电流的用户参考的裕量术语。在使用上,我们只关注合乎规范的最小激励电压。

相关信息

如果我的传感器的激励电压超过兼容电压规范怎么办?
如果您在传感器的满量程范围内测量信号,那么您的信号可能使测量设备的输入通道饱和,从而发生截断。如果您正在测量较小幅度的信号,只要输出偏置电压加上峰值信号电压再加上任何共模电压(通常是非常小的共模噪声)比设备的兼容电压小,那么您就可以在传感器和测试设备可接受的范围内进行操作。

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