詳細(xì)信息
一套完整的模擬信號數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)由傳感器接口、信號調(diào)理接口、ADC、DSP、計(jì)算機(jī)接口及軟件組成。目前常規(guī)的動態(tài)信號數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，均采用一體化結(jié)構(gòu)，也即傳感器接口、信號預(yù)處理、放大、濾波、模數(shù)變換、數(shù)字信號處理電路均在一個機(jī)箱內(nèi)，通常只需接計(jì)算機(jī)就可以工作，使用很方便。微電子技術(shù)的進(jìn)步，ADC的性能越來越強(qiáng)，Sigma-Delta ADC及數(shù)字濾波技術(shù)的應(yīng)用，降低了對ADC前端的模擬放大器和模擬濾波器的要求。
對于需求而言，目前的動態(tài)信號采集分析系統(tǒng)存在的弱點(diǎn)是：
①由于儀器體積限制，信號調(diào)理不夠精細(xì)，動態(tài)信號頻帶較寬時測量的精度不易保證；
②Sigma-Delta ADC一般要求輸入信號必須具有良好的SNR（信噪比），否則可能會由于輸入寬帶噪聲大而飽和；輸入到輸出延時較大，大部分瞬態(tài)響應(yīng)較差（許多過沖及振鈴）。
③如要求實(shí)時性好的數(shù)字濾波器，需要專用硬件和軟件。
28000系統(tǒng)是美國PFI生產(chǎn)的信號調(diào)理產(chǎn)品，將信號調(diào)理技術(shù)推到了新高度，廣泛應(yīng)用于美國航空航天及特殊領(lǐng)域。28000系統(tǒng)可以與各種數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)配套。
28000 特點(diǎn)：
傳感器信號調(diào)理
◎ 一個機(jī)箱可以安裝多達(dá)256通道程控傳感器信號調(diào)理器；
◎ 能調(diào)理電荷、橋路、電壓、F/V、IEPE（帶TEDS）、動應(yīng)變、RTD、電位器、熱電偶等信號。多種調(diào)理器可以混裝在一個機(jī)箱內(nèi)。
◎ 可選裝4/6/8階程控高通、低通、帶通濾波，帶寬從1Hz到204.6kHz變化，可達(dá)2000檔以上。
◎ 放大器帶寬達(dá)3.15MHz。
系統(tǒng)完整性
◎ 一臺PC控制多達(dá)8臺系統(tǒng)，系統(tǒng)總通道數(shù)可以達(dá)2048。
◎ 隨時可以通過NIST可溯源的自檢方法檢驗(yàn)系統(tǒng)性能，保證系統(tǒng)性能完好，從技術(shù)角度不再需要異地校準(zhǔn)，測試成本大幅度降低。
◎ 采用適合各種傳感器類型的校驗(yàn)技術(shù)，如開路、短路、過載檢查、回路電阻、激勵電流檢查等，確認(rèn)傳感器健康狀況。
◎ 機(jī)箱內(nèi)置溫度及電源在線監(jiān)測電路，帶報(bào)警功能。
系統(tǒng)靈活性
◎ 信號輸出適配器具有多種選擇，并可定制。
◎ 既可以用作高速瞬態(tài)信號調(diào)理，又可以用作動態(tài)及靜態(tài)信號的混合調(diào)理。
◎ 除正常運(yùn)行模式外，具有多種程控測試模式，可實(shí)現(xiàn)：長電纜端到端的頻響特性檢查、激勵源檢查、激勵置零及輸入端短路模式以判斷噪聲源、測試總線監(jiān)測等。
◎ 隨時可以升級和擴(kuò)展設(shè)備。
PFI的技術(shù)
對稱恒流源激勵技術(shù)
對稱恒流激勵技術(shù)是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術(shù), 適用于單臂橋路。給橋路的激勵不受導(dǎo)線電阻的影響。與單端恒流源激勵方式或恒壓源激勵方式相比，測量噪聲大幅度減小，信號頻率越高，降噪效果越明顯，通?？梢越翟?0dB左右。
高性能濾波技術(shù)
PFI平坦模式濾波器具有相當(dāng)于巴特沃思濾波器的通帶平坦度，但具有明顯優(yōu)于巴特沃斯濾波器的過渡帶衰減特性。
PFI脈沖模式濾波器具有優(yōu)異的瞬態(tài)響應(yīng)和相位線性，是瞬態(tài)（沖擊）測量和時域波形分析的理想濾波器。過渡帶衰減特性明顯優(yōu)于貝塞爾濾波器。
IEPE傳感器調(diào)理技術(shù)
常規(guī)的TEDS傳感器與測試儀器之間的距離不能超過120米，但在很多振動和沖擊應(yīng)用中，出于安全或環(huán)境及其它原因要求傳感器的電纜超出120米。PFI的28000系統(tǒng)支持LDTEDS，允許儀器與TEDS傳感器的距離達(dá)到450米。
IEPE傳感器的工作偏置電壓以及輸出阻抗在傳感器出故障前可能變化。PFI的產(chǎn)品可以監(jiān)測這兩個參數(shù)的變化，提前告知用戶哪些傳感器將會出現(xiàn)故障。
IEPE恒流源電流0到25mA程控可調(diào)。電流加大，可以改善長線測量時的頻響。
系統(tǒng)動靜態(tài)特性自標(biāo)定技術(shù)
不必將 28000 從機(jī)柜上拆下，無需手工切換通道，28000-5-TEST 測試子系統(tǒng)能對系統(tǒng)的所有通道進(jìn)行動靜態(tài)特性自動測試和標(biāo)定，測試參數(shù)包括：濾波器頻響、增益精度、失調(diào)電壓、共模抑制比、放大器頻響、激勵、串?dāng)_等幾十項(xiàng)參數(shù)。1套64通道系統(tǒng)的全部標(biāo)定工作，如手動完成，需1年以上，系統(tǒng)自動完成，只要1天就夠了。
其它技術(shù)亮點(diǎn)
前后增益自動分配
濾波前、后的增益自動分配，改善信噪比。濾波器前的增益使信號在進(jìn)入濾波器前不會超過10Vpk的限制。濾波器可以衰減帶外部分，而濾波后增益可以放大帶內(nèi)信號。合理的 RES 設(shè)置可以保證過載的快速恢復(fù)及帶外信號的過載保護(hù)。
傳感器健康監(jiān)測
在系統(tǒng)運(yùn)行過程是，實(shí)時監(jiān)測傳感器健康狀態(tài)，如：回路電阻的大小、短路/斷路、激勵電流大小、泄露電阻等。
多種工作模式
除了RUN模式，還有多種工作模式: Short，EXC關(guān)閉，TEST，AC dither current等模式，用于系統(tǒng)的調(diào)試和診斷。
AC dither current與AC Shunt Cal 功能
恒流源模式下，AC Dither Current 模式可方便檢查長電纜測試時端到端的頻響特性。恒壓源模式下，在 AC Shunt Cal 模式下施加一個交流的電流（幅值頻率可控），模擬負(fù)載的動態(tài)變化，了解動應(yīng)變測量時電纜的動態(tài)頻響特性。借助外部標(biāo)準(zhǔn)信號源、系統(tǒng)模擬測試總線及軟件，即可快速檢測。
避免地回路現(xiàn)象
信號調(diào)理輸入端具有傳感器電纜屏蔽線接地設(shè)置功能。信號調(diào)理輸出端具有接地設(shè)置功能，驅(qū)動單端負(fù)載時，不會形成地回路。
多緩沖輸出
28124 卡每個通道具有三路緩沖輸出，可連接多套數(shù)據(jù)采集設(shè)備，每通道可同時設(shè)置為寬帶/濾波輸出，便于通過一個應(yīng)變計(jì)同時記錄靜態(tài)、動態(tài)信號。
28000 系統(tǒng)部件
主機(jī)：
28000系統(tǒng)有4種主機(jī)： 16槽、 8槽、4槽、2槽機(jī)箱，可以安裝16塊、8塊、4塊或2塊信號調(diào)理卡。28000主機(jī)采用現(xiàn)場可替換的低噪聲AC電源。系統(tǒng)可對電源電平以及機(jī)箱內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測并生成報(bào)告。
28000系統(tǒng)主機(jī)的后面板具有很多插口，弱電信號輸入電纜直接與信號調(diào)理卡配接，減少噪聲耦合途徑。PFI提供了很多種連接器及電纜選項(xiàng)。多種28000信號調(diào)理卡可以添加輔助輸出模塊，提供附加的緩沖輸出，每通道有多種連接器可供選擇。
28000主機(jī)裝備有TEST和MONITOR模擬總線。TEST和MONITOR總線是28000組建自校準(zhǔn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。工廠驗(yàn)收試驗(yàn)（FAT）以及Go/NO-GO試驗(yàn)均通過TEST和MONITOR總線進(jìn)行。
背板接口卡（BIF）：
背板接口卡是計(jì)算機(jī)和28000系統(tǒng)的通信接口卡，帶一個以太網(wǎng)接口。從BIF前面板上的警告指示器能識別系統(tǒng)問題，如溫度不正常、冷卻風(fēng)扇故障、電源電壓不正常。BIF的前面板的TEST BUS BNC插座能將外部的試驗(yàn)信號發(fā)給系統(tǒng)模擬總線。而MONITOR BNC插座則可以從系統(tǒng)模擬總線上輸出任意通道的信號，與示波器或其它測量設(shè)備聯(lián)用，觀察通道的輸出。
控制軟件：
通過PC上的28000系統(tǒng)控制軟件，一臺PC可以控制多達(dá)8臺28000系統(tǒng)。
28000 信號調(diào)理及放大器卡
型號 | 類型 | 通道數(shù)/卡 | 支持的傳感器 | 接口 | 激勵 |
28144 | AC/DC電壓，橋路，靜應(yīng)變，動應(yīng)變 | 4 | 動/靜應(yīng)變，壓力，RTD，載荷，加速度，AC、DC濾波/放大，任何橋路傳感器 | 程控橋路補(bǔ)償，shunt校準(zhǔn)，2/4線恒流激勵。 | 對稱恒壓激勵： 0-20.475VDC；對稱恒流激勵：0-20.547mA |
28114 | AC/DC電壓，橋路，靜應(yīng)變，動應(yīng)變 | 4 | 動/靜應(yīng)變，壓力，RTD，載荷，加速度，AC、DC濾波/放大，任何橋路傳感器 | 程控橋路補(bǔ)償，shunt校準(zhǔn)，2/4線恒流激勵。 | 對稱恒壓激勵： 0-20.475VDC；對稱恒流激勵：0-20.547mA |
28124 | AC/DC電壓，橋路，靜應(yīng)變，動應(yīng)變 | 4 | 動/靜應(yīng)變，壓力，RTD，載荷，加速度，AC、DC濾波/放大，任何橋路 | 程控橋路補(bǔ)償，shunt校準(zhǔn)，2/4線恒流激勵。 | 對稱恒壓激勵： 0-20.475VDC；對稱恒流激勵：0-20.547mA |
28108 | AC/DC電壓，橋路，靜應(yīng)變 | 8 | 靜應(yīng)變，壓力，RTD，載荷、加速度，AC、DC濾波/放大器，任何橋路傳感器 | 2-6線，帶屏蔽 | 恒壓激勵0-20.475VDC
|
28118 | AC/DC電壓，橋路，靜應(yīng)變 | 8 | 靜應(yīng)變，壓力，RTD，載荷、加速度，AC、DC濾波/放大器，任何橋路傳感器 | 2-6線，帶屏蔽 | 恒壓激勵0-20.475VDC
|
28458 | AC電壓，動應(yīng)變 | 8 | 動應(yīng)變，AC、DC濾波/放大器 | 2線，帶屏蔽 | 對稱恒流源 0,5,10,15,20mA |
28608B | AC或DC 電壓 | 8 | 低電平AC或DC放大器， 低通、高通或帶通濾波。 | 2線，帶屏蔽 | 無 |
28618 | AC或DC 電壓 | 8 | 低電平AC或DC放大器， 低通、高通或帶通濾波。 | 2線，帶屏蔽 | 無 |
28612 | AC或DC 電壓 | 2 | 低電平AC或DC放大器， 低通、高通或帶通濾波。 | 2線，帶屏蔽 | 無 |
28524 | 頻壓轉(zhuǎn)換，脈沖 | 4 | 頻率計(jì)數(shù)，脈沖率，流量，霍爾效應(yīng)傳感器 | 2線，帶屏蔽 | 無 |
28908 | IEPE，CVLD，in-line Preamp | 8 | IEPE傳感器，CVLD電流輸出傳感器，外部Preamp電源， AC電壓 | 5線（+/-Signal, +/-Preamp Pwr, Sensor Cal），帶屏蔽 | IEPE： 0,4,8,12mA； CVLD：10,15,20V； Preamp電源 |
28918 | IEPE，CVLD，in-line Preamp | 8 | IEPE傳感器，CVLD電流輸出傳感器，外部Preamp電源， AC電壓 | 5線（+/-Signal, +/-Preamp Pwr, Sensor Cal），帶屏蔽 | IEPE： 0,4,8,12mA； CVLD：10,15,20V； Preamp電源 |
28304 | 單端電荷，IEPE，支持LDTEDS | 4 | 壓電或IEPE傳感器，遠(yuǎn)端電荷放大，AC電壓 | 2線同軸，Combo-D | IEPE：0,4,8,12mA |
28324 | 單端電荷，IEPE，支持LDTEDS | 4 | 壓電或IEPE傳感器，遠(yuǎn)端電荷放大，AC電壓 | 2線同軸，Combo-D | IEPE：0,4,8,12mA |
28316C | IEPE調(diào)理，支持LDTEDS | 16 | IEPE加速度傳感器，可選LDTEDS，AC電壓 | 2線，帶屏蔽 | IEPE：0,4,8,12mA |
28302B | 電荷、IEPE或速度傳感器 | 2 | 壓電或IEPE傳感器，速度，AC電壓 | 2線同軸或3線LEMO | IEPE：8.5mA |
型號 | 帶寬 | 增益 | 濾波器類型 | 截止頻率 | 輸出 |
28144
| 500kHz
| 1/16~ 8192， 0.05%分辨率 | 4，8階脈沖/平坦模式低通或帶通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | 單端輸出，帶Ground Reference |
28114
| 190kHz
| 1/16~ 1024， 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | 單端輸出，帶Ground Reference |
28124
| 250kHz
| 1/16~ 8192， 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | (3)緩沖 程控 寬帶/濾波單端輸出每通道，帶Ground Reference |
28108 | 100kHz | 1/16~ 8192 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | 單端或差分輸出（Opt.T） |
28118 | 190kHz | 1/16~1024 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | 單端或差分輸出（Opt.T） |
28458 | 190kHz | 1/16~1024 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28608B | 500kHz
| 1/16~ 8192 0.05%分辨率 | 4，8階脈沖/平坦模式低通或帶通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | 單端輸出，帶Ground Reference |
28618 | 190kHz | 1/16~1024 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | 單端輸出，帶Ground Reference |
28612 | 3.15MHz | 1~1000
| 6階脈沖/平坦 低通濾波 | 5kHz~315kHz，350kHz~3.15MHz | 單端輸出 |
28524 | 1Hz~50kHz | 輸入范圍10mV~100V | 帶通 | 1Hz~50kHz程控 | 單端電壓輸出，帶Ground Reference，單端脈沖輸出 |
28908 | 1Hz~500kHz | 1/16~ 8192 0.05%分辨率 | 4，8階脈沖/平坦模式低通或帶通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28918 | 1.2Hz~190kHz | 1/16~1024 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28304 | 0.25Hz~450kHz | 1/16~ 8192 0.05%分辨率 | 4，8階脈沖/平坦模式低通或帶通濾波 | 平坦: 2Hz~204.6kHz程控； 脈沖: 1Hz~102.3kHz程控。 | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28324 | 0.5Hz~170kHz | 1/16~1024 0.05%分辨率 | 4階脈沖/平坦低通濾波 | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28316C | 0.25Hz~140kHz | 1~512 0.1%分辨率 | 4階， Time Delay或butterworth | FX02:300,1k,3k,10k,30kHz | (2)緩沖單端輸出每通道 |
28302B | 0.3Hz~20kHz | PE:1~200pC/g IEPE:0.1~200 mV/g | 6階高通， 6階低通 | 高通:0.3,3,10,30,100Hz 低通:50Hz~12.75kHz,50Hz步長 脈沖: 1Hz~102.3kHz | (2)加速度 (2)速度 (1)位移 (1)DC (1)報(bào)警 |
動應(yīng)變調(diào)理的完整解決方案，為您的需求量身打造
4種主機(jī)系統(tǒng)可供選擇，PFI 28000信號調(diào)理系統(tǒng)可擴(kuò)展以完成各種規(guī)模的動應(yīng)變測量任務(wù)
（一）128/64通道動應(yīng)變信號調(diào)理系統(tǒng)
* 使用28458八通道動應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)128個通道
* 使用28144四通道雙模式電橋或應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)64個通道
* 16槽主機(jī)系統(tǒng)，插卡、控制器、電源和冷卻只需要6U（10.5英寸）高的機(jī)柜空間
（二）64/32通道動應(yīng)變信號調(diào)理系統(tǒng)
* 使用28458八通道動應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)64個通道
* 使用28144四通道雙模式電橋或應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)32個通道
* 8槽主機(jī)系統(tǒng)，插卡、控制器、電源和冷卻只需要3U（5.25英寸）高的機(jī)柜空間
（三）32/16通道動應(yīng)變信號調(diào)理系統(tǒng)
* 使用28458八通道動應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)32個通道
* 使用28144四通道雙模式電橋或應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)16個通道
* 4槽主機(jī)系統(tǒng)，插卡、控制器、電源和冷卻只需要2U（3.5英寸）高的機(jī)柜空間
（四）16/8通道動應(yīng)變信號調(diào)理系統(tǒng)，2槽機(jī)箱
* 使用28458八通道動應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)16個通道
* 使用28144四通道雙模式電橋或應(yīng)變調(diào)理插卡，可達(dá)8個通道
* 2槽主機(jī)，小巧便攜，可組成分布式
