差分测量技术

什么是差分测量技术?

单端测量技术通过含有唯一绝对值的单一信号进行数据传输,而差分测量技术则通过两个信号进行数据传输:待传输值(信号输出)与该两个信号的电位差相对应。单端技术是差分测量技术的对立面,该技术仅涉及单一信号的传输,通常根据地线电压确定信号的绝对值。

差分测量技术有哪些优缺点?

与单端技术相比,差分测量技术的主要优势是不易受干扰变量的影响。差分传输过程中,两个独立信号受干扰变量影响的程度相当,根据干扰的强弱,每个独立信号都可能会生成一个失真绝对值。然而,如上文所述,两个失真信号之间的电位差与待传输信号(信号输出)相对应,在两个信号的失真程度相当的情况下,待传输信号本身不会受到影响。如下图所示。

该信号传输类型的缺点是需要更大的技术投入:所有测量组件均必须专为该技术设计。

采用压电式传感器的差分测量链需要哪些组件?

差分测量链由差分传感器技术、合适的电缆解决方案和差分电荷放大器构成。测量时,压电式传感器生成与待测量物理变量相对应的电荷信号。此时,同等数量的正负电荷可始终在传感器的压电材料上完成极化。

用户可利用差分压电式传感器捕获正负电荷信号,并将该等信号传输至差分电荷放大器;差分电荷放大器计算信号间的电位差,并将之转换为可进行进一步处理的信号(电压、电流、IEPE等)。

差分测量技术的典型应用领域有哪些?

差分测量技术主要应用于对测量质量具有严苛要求的领域,该等领域通常会对测量数据可靠性和信号分辨率提出极高的要求;此外,差分测量技术也适用于强电磁干扰环境下的测量。典型的应用领域包括热声学测量(如燃气涡轮发动机监测)或工业燃烧器的声学测温法优化等。

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