Дифференциальная техника измерений

Что следует понимать под дифференциальной техникой измерений?

При использовании дифференциальной техники измерений передача сигнала производится не для отдельного сигнала, состоящего из абсолютного значения, а для двух сигналов: подлежащее передаче значение (Signal Out) соответствует при этом разнице между этими двумя потенциалами. Противоположностью дифференциальной техники измерений является одновводная технология, при использовании которой осуществляется передача единственного сигнала. При этом осуществляется измерение абсолютного значения относительно массы.

Каковы преимущества и недостатки дифференциальной техники измерения?

Большим преимуществом дифференциальной техники измерения по сравнению с одновводной технологией считается ее существенно уменьшенный уровень чувствительности к силе возмущающих воздействий. Каждый из отдельных сигналов дифференциальной передачи в одинаковой мере чувствителен к силе возмущающих воздействий и может принимать искаженное абсолютное значение в соответствии с мощностью помехи. Разница же между двумя искаженными сигналами соответствует подлежащему передаче сигналу (Signal Out), и помехи не влияют на нее в силу того, что оба сигнала искажены в совершенно одинаковой мере. График (см. ниже) наглядно демонстрирует это.

Недостатком этого способа передачи сигналов выступают более высокие технические требования: все компоненты системы должны быть рассчитаны на использование этой технологии.

Какие компоненты нужны для дифференциальной измерительной цепи с пьезоэлектрическими датчиками?

Дифференциальная измерительная цепь состоит из дифференциальной системы датчиков, соответствующих кабельных решений и дифференциальных зарядовых усилителей. Пьезоэлектрические датчики генерируют соответствующие подлежащим измерению физическим величинам зарядовые сигналы. При этом на положительный и отрицательный заряд всегда будет поляризовано одинаковое количество пьезоэлектрического материала.

При использовании дифференциального пьезоэлектрического датчика будет производиться съем обоих зарядовых сигналов — как положительного, так и отрицательного. На следующем этапе эти сигналы попадают в дифференциальный зарядовый усилитель, где осуществляется определение разницы между ними и ее преобразование в сигнал (напряжение, ток, IEPE и т. д.), пригодный для дальнейшей обработки.

Где обычно применяется дифференциальная техника измерений?

Дифференциальную технику измерений применяют, в частности, в предъявляющих высокие требования сферах — там, где нужны высочайшая надежность и разрешающая способность, а также в зонах с высоким электромагнитным потенциалом возмущения. Типичные сценарии применения лежат в области термоакустики – например, контроль работы газовых турбин или оптимизация промышленных горелок за счет использования акустической термометрии.

Контакты
Max 25 MB