電荷放大器作為電荷輸出傳感器信號(hào)處理的核心部件，能夠?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生的微弱電荷信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量。在實(shí)際應(yīng)用中，電荷輸出傳感器與電荷放大器的組合常以 IEPE 傳感器形式呈現(xiàn)，但在高溫等特殊環(huán)境下，二者需分離安裝以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本文將詳細(xì)介紹電荷輸出傳感器的分類、低噪聲線纜使用要點(diǎn)以及電荷放大器的選型指南。

一、電荷輸出傳感器分類

電荷輸出傳感器根據(jù)外殼接地方式的不同，可分為外殼接地型和外殼浮地型兩種。外殼接地型傳感器結(jié)構(gòu)簡單，適用于一般工業(yè)測量場景；外殼浮地型傳感器則通過隔離外殼與地電位，有效降低外界電磁干擾，適用于對信號(hào)質(zhì)量要求較高的精密測量場合。

二、低噪聲線纜施工要點(diǎn)

線纜噪聲主要由線纜振動(dòng)引發(fā)的內(nèi)部摩擦和容值變化導(dǎo)致。為降低噪聲干擾，施工中需注意以下三點(diǎn)：

線纜選型：優(yōu)先選用低噪聲電纜，這類電纜采用特殊材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效抑制振動(dòng)引起的噪聲。

路徑控制：電荷輸出傳感器到電荷放大器的線纜路徑應(yīng)盡量短，建議不超過 2 米，以減少信號(hào)傳輸過程中的衰減和干擾。

固定間隔：布線路徑上需間隔一定距離固定線纜，防止線纜因振動(dòng)或晃動(dòng)產(chǎn)生額外噪聲。

三、電荷放大器選型指南

森瑟科技提供通用 ICP 電荷放大器、高溫 ICP 電荷放大器和差分電荷放大器三種類型，用戶可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行選擇。

（一）通用 ICP 電荷放大器

主型號(hào)及衍生型號(hào)：主型號(hào)為 IN - 07（BNC 轉(zhuǎn) BNC），衍生型號(hào)包括 IN - 07M1（10 - 32 轉(zhuǎn) BNC，10 - 32 為輸入端）。

特點(diǎn)：

要求輸入阻抗大于 1MOHM，以確保信號(hào)準(zhǔn)確傳輸。

作為常規(guī)電荷放大器，不適合高溫環(huán)境下的電荷輸出傳感器。因?yàn)樵诟邷貭顟B(tài)下，傳感器及其傳輸線纜的阻抗會(huì)降低，導(dǎo)致電荷放大器偏置電壓不穩(wěn)，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至無法進(jìn)行測量。

若電荷輸出傳感器為外殼浮地型，建議使用三同軸線纜，以達(dá)到最佳控噪效果。

（二）高溫 ICP 電荷放大器

主型號(hào)及衍生型號(hào)：主型號(hào)為 IN - 17A（BNC 轉(zhuǎn) BNC），衍生型號(hào)包括 IN - 17M1（10 - 32 轉(zhuǎn) BNC，10 - 32 為輸入端）。

特點(diǎn)：

輸入阻抗大于 10KOHM 即可，適合高溫下阻抗降低的工況。

兼容高低溫環(huán)境，理論上 IN - 17A 可以替代 IN - 07，但由于其進(jìn)行了低阻抗兼容設(shè)計(jì)，價(jià)格相對昂貴，用 IN - 17A 替代 IN - 07 缺乏經(jīng)濟(jì)意義。

若電荷輸出傳感器為外殼浮地型，同樣建議使用三同軸線纜，以實(shí)現(xiàn)最佳控噪效果。

（三）差分電荷放大器

主型號(hào)：IN - 17B（2 針 MIL - 5015 接頭轉(zhuǎn) 3 針 MIL - 5015 接頭）。

特點(diǎn)：

采用差分輸入方式，有效降低外界干擾，提高信號(hào)質(zhì)量。

兼容高低阻抗輸入，輸入阻抗大于 10KOHM 即可，且具備高低溫兼容性。

差分電荷放大器要求傳感器端外殼浮地，以確保差分輸入的正常工作。

僅適用于電壓供電的 3 線制輸出端口，對恒流源供電的 2 線制輸出端口不適用。

輸入端需使用 2 芯屏蔽線纜，以減少電磁干擾。

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