应用笔记5隔离模块响应时间的重要性
隔离模块用在传统行业工厂流程生产中对响应时间没有特别的要求。因为工业流程中各物理量响应时间通常是以秒计算的。这时反而通常可以在隔离器中加强滤波,把频率响应压在45Hz以下,对去除工频干扰有利。
但是在科研场合探索未知世界和某些测试场合就不同了,例如高速风洞,发动机测试,电子皮带秤,冲击料斗,路面平整度测试车等等。加了隔离器后波形不能复现是个大问题!
另外从抗干扰角度看,本来根据信号波形的不同,采样频率可以是信号频率的2-10倍。但采样频率高,后续软件就有条件采用数字滤波算法,例如去掉最大最小值,各种平均算法等。所以频率响应指标很重要。
长期以来隔离器频率响应都很低,但奥马特取得突破!频响提高了十倍数十倍。其奥妙除了科技攻关就是不计成本。增加的成本自己消化。助力中国的自主科研项目一直是我们的努力方向。
下面第一张图是奥马特小信号放大隔离模块的频率响应测试结果。黄色是输入信号,蓝色是输出信号。
第二张图是奥马特小信号放大隔离模块的延迟时间测试结果,两个测试用的是HP的信号发生器和双踪数字示波器。
附:频率响应和延迟时间的测试方法
这两个指标是频域和时域不同的指标。
频率响应的测试方法是:用正弦信号发生器接到隔离器输入端,从低频到高频扫频输出,输出端接示波器观察,输出幅度大约降到开始幅度的一半,定为截止频率。
延迟时间的测试方法是:用信号发生器的方波输出接到隔离器输入,用双踪示波器分别接隔离器的输入和输出端,输出波形上升沿达到百分之九十幅度处,与输入波形相比延迟的时间。
显然,频域测试简单易行。时域测试更接近于使用者想观察的波形。但时域测试用的是方波,方波信号含有频率更高的正弦波成分,通常可达七次谐波,会受到信号源质量,阻抗匹配,传输干扰,示波器特性,探头校准的影响。
另外一味要求频响越高越好也不行,测试够用了就可以,否则还会把现场环境噪声带进来。
但是奥马特仪表公司经验丰富,还可以通过调整产品的K值,和滤波系数使用户获得更好的体验。
举个例子:用户要求频响达到4K就行,结果现场测试的是4K方波,不是4K正弦波。考虑到方波包含的高次谐波必须测出,不然方波就可能测出三角波似的菜刀形状,所以应该提出频响20-30K为好。
所以用户订货时,最好提供一下实际测试大致的信号波形。供奥马特发货时参考。