Laitteen esittely
Teollisessa tuotannossa on joitain herkkiä virtatyyppisiä kuormia (kuten generaattorin herätekäämit, sähkömagneettiset toimilaitteet jne.), ja niille yhteinen piirre on tiukka kuormitusdynamiikka. virrat. Ja vakaan tilan vaatimukset, vaikka lähtövirta on tasainen, lähtövirtaa vaaditaan noudattamaan nopeasti virtakomentoa. Virtavahvistin perustuu virtaohjeisiin antamaan virtaa tunnistusvirtakuormitukseen, olennaisesti ohjattuun virtalähteeseen.
Virtavahvistin koostuu yleensä neljästä osasta teholähdettä, tehoelektroniikkaa, induktiivista kuormaa, säätimiä ja lähtövirran kääntösilmukan ohjausta, ja niiden perusrakenne on esitetty kuvassa 1. Ihanteellinen virtavahvistin vaatii lähtövirran i m (t) täysin toistetun virtakomennon i ref (t), eli i m (t) = I viite (t). Koska herkkää kuormavirtaa ei voida mutatoida, induktiivinen kuorma välittää virran inertialinkkinä. Tämä inertia aiheuttaa usein kuormitusvirran muutoksen nykyisessä komentomuutoksessa, mikä on epäedullista järjestelmälle nykyisten vastevaatimusten suhteen. Kuorman induktanssin lisääminen auttaa vähentämään virranvahvistimen lähtövirran aaltoilua, mutta samalla kuorman inertia kasvaa ja järjestelmän dynaaminen vastenopeus pienenee.
Voidaan nähdä, että nykyinen vakaan tilan lähdön laatu ja nykyinen vastenopeus ovat ristiriitaisia. Tehokkain tapa ratkaista tämä ristiriita on lisätä nykyistä vastenopeutta ohjausjärjestelmässä ja ottaa käyttöön asianmukaiset kompensointilinkit.
vahvistin
Vahvistin on signaalin amplitudin tai tehon lisäämiseen tarkoitettu laite, joka on tärkeä komponentti signaalien käsittelyprosessissa automatisoidussa teknologiatyökalussa. Vahvistimen vahvistus on tarkoitus toteuttaa tulosignaalin ohjausenergialla ja suurennettu tehonkulutus saadaan energialla. Lineaarisissa vahvistimissa lähtö on tulosignaalin toisto ja tehostaminen. Epälineaarisissa vahvistimissa lähtö on tietty funktiosuhde tulosignaalin kanssa. Vahvistin on jaettu mekaanisiin vahvistimiin, sähkömekaanisiin vahvistimiin, elektronisiin vahvistimiin, hydraulivahvistimiin ja pneumaattisiin vahvistimiin käsitellyn signaalin fyysisen määrän ja yleisimmin käytetyn elektronivahvistimen mukaan. Suihkuteknologian edistämisen myötä nestemäisten tai pneumaattisten vahvistimien käyttö on vähitellen lisääntynyt. Elektroninen vahvistin on jaettu tyhjiöputkivahvistimiin, transistorivahvistimiin, solid-vahvistimiin ja magneettivahvistimiin käytettyjen aktiivisten laitteiden mukaan. Niistä se on laajimmin käytetty transistorivahvistimissa. Automaatiomittarissa transistorivahvistinta käytetään usein jännitteen ja virran vahvistamiseen, ja päämuoto on yksipäinen vahvistus ja push-pull-suurennus. Lisäksi sitä käytetään usein impedanssin sovituksessa, eristämisessä, virta-jännite muuntamisessa, varaus-jännite muuntamisessa (kuten varausvahvistimessa) ja tietyssä lähdön ja tulon välisessä funktiosuhteessa vahvistinta (kuten aritmeettista vahvistinta) käyttäen.
Rakenne ja periaate
Piirin rakenne
Virtavahvistimen piirin topologia voi olla jännite, virta ensimmäisessä kvadrantissa BUCK tai virta yksisuuntainen. virtaus, jännitteen kaksoisreferenssiä voidaan myös käyttää, ja topologinen piirirakenne on esitetty kuvissa 1 ja 2. 2(a) - 2(c). Nämä kolme piirirakennetta valitaan joustavasti erilaisiin sovelluksiin.
Perusperiaate
Virtavahvistimessa on lähtövirran sulkemissilmukan ohjaus, ja sen ohjauskaavio on esitetty kuvassa 3. Kuten kuvasta 3 voidaan nähdä, tärkein virran lähdön nopeuteen vaikuttava tekijä vaste on aikavakio T e = l / r L = L / R L , kun tämä aikavakio on suuri. Lähtövirtavastetta on vaikea parantaa. Siksi pääasiallinen toimenpide virtavahvistimen vastenopeuden parantamiseksi on pienentää ohjatun kohteen ekvivalenttiaikavakiota.
Esimerkkejä
Ohjelmoitava Ji Shili 428-PROG -virtavahvistin mahdollistaa suurennetun matalan virran. 428 Virtavahvistin Nopea muunnos pieni virta on jännitesignaali, jonka näyttöön tai mittaamiseen käytetään sitten oskilloskooppia, aaltomuoto-analysaattoria tai tiedonkeruujärjestelmää.
Tärkeimmät ominaisuudet ja edut :
1,2μs nousuaika;
2, 1,2 Fa RMS-kohina;
3, vahvistus jopa 1011 V/A;
4, yhteensopiva IEEE-488-liitännän kanssa / 5 428 ottaa käyttöön edistyneen "palautevirtapiirin", jotta saavutetaan nopea nousuaika ja kohina Pi'anin alapuolella. Vahvistus 428 on säädettävissä välillä 103V / A - 1011V / A, askelkoko on 10-kertainen ja nousuaika voidaan valita 2 μs - 300 ms.
Sovellusalue :
Biokemiallinen mittaus: soluseinän ja solukalvon ionikanavavirrasta.
Säteen suunnan valvonta: Käytetään elektronisiin tallennusrenkaisiin ja synkronisiin kiihdyttimiin.
Pintatieteellinen tutkimus: Tunnelielektronimikroskooppijärjestelmän vahvistin skannataan.
Tarkkaile toissijaista elektronisäteilyä (kuten röntgen- ja elektronisuihkuvirtaa), laser- ja valomittausta ja PMT-mittausta (valosähköinen kertoja) ja valodiodia, nopeaa optista johtavaa materiaalia, IR-tunnistusvahvistin.