Главная Госреестр СИ Усилители измерительные QuantumX

Усилители измерительные QuantumX, 41587-12

Для многоканального измерения электрических сигналов от датчиков различных физических величин, преобразования измеренных сигналов в цифровую форму и передачи измерительных данных по цифровым интерфейсам в компьютерные системы. Предназначены как для одиночного применения, так и для работы в составе распределённых многоканальных измерительных систем.

Документы

Описание типа

Карточка СИ

Номер в госреестре	41587-12
Наименование СИ	Усилители измерительные
Обозначение типа СИ	QuantumX
Изготовитель	"Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH", Германия
Год регистрации	2012
Срок свидетельства	27.12.2021
МПИ (интервал между поверками)	1 год
Описание типа	скачать

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Усилители измерительные серии QuantumX Назначение средства измерений

Усилители измерительные серии QuantumX (далее по тексту - усилители или приборы) предназначены для многоканального измерения электрических сигналов от датчиков различных физических величин, преобразования измеренных сигналов в цифровую форму и передачи измерительных данных по цифровым интерфейсам в компьютерные системы.

Усилители предназначены как для одиночного применения, так и для работы в составе распределённых многоканальных измерительных систем.

Описание

Усилители измерительные серии QuantumX осуществляют измерение электрических величин тока и напряжения, усиление электрических сигналов от первичных измерительных преобразователей - тензометрических, пьезоэлектрических, потенциометрических, индуктивных и пьезорезистивных датчиков, термопар и термометров сопротивления, датчиков крутящего момента, источников частотного сигнала и инкрементных датчиков. Усилители осуществляют одновременный аппаратно-синхронизированный приём, оцифровку, обработку сигналов по всем измерительным каналам и передачу значений измеряемых величин по цифровым интерфейсам при однократных и многократных измерениях в режиме реального времени.

Каждый измерительный канал усилителей имеет аналогово-цифровой преобразователь, производящий оцифровку сигналов, поступающих с измерительных преобразователей. Усилители содержат высокопроизводительный внутренний процессор, выполняющий обработку цифровых сигналов (цифровую фильтрацию низких частот с характеристиками Баттерворта и Бесселя) и управление устройством в целом. Некоторые типы усилителей также содержат выходы аналоговых сигналов.

Управление усилителями осуществляется при помощи внешнего управляющего компьютера через интерфейсы ETHERNET или FireWire. Для аппаратной синхронизации приборов серии QuantumX используется интерфейсы FireWire или EtherCAT.

Модельный ряд усилителей серии QuantumX включает в себя следующие модификации, отличающиеся максимальной скоростью измерений, количеством входных и выходных каналов и типом подключаемых измерительных преобразователей:

- МХ410 - универсальный усилитель для высокоскоростных измерений, имеющий четыре входа для подключения тензометрических, индуктивных и пьезоэлектрических датчиков, источников тока и напряжения, а также четыре аналоговых выхода;

- МХ440 - универсальный усилитель, имеющий четыре входа для подключения тензометрических, индуктивных, пьезорезистивных, пьезоэлектрических и потенциометрических датчиков, термопар и термометров сопротивления, источников тока и напряжения, датчиков крутящего момента, источников частотного сигнала;

- МХ460 - усилитель для измерения частоты, имеющий четыре входа для подключения датчиков крутящего момента, источников частотного сигнала, счётчиков, вращающихся энкодеров, инкрементных и импульсных датчиков положения, датчиков скорости;

- МХ840 - универсальный усилитель, аналогичный усилителю модификации МХ440А, имеющий восемь входов для подключения датчиков различных физических величин;

- МХ1601 - усилитель, имеющий шестнадцать входов для подключения источников постоянного тока и напряжения, а также пьезоэлектрических датчиков.

- МХ1609 - термометрические усилители, имеющие шестнадцать входов для подключения термопар типа К.

В серию приборов QuantumX также входят модули специального назначения:

- МХ471 - чётырёхканальный модуль входов-выходов полевой шины CAN, предназначенный для приёма/передачи данных (сбора входящих сообщений и передачи системных сигналов);

- МХ878 - восьмиканальный модуль аналоговых выходов, предназначенный для вывода данных с измерительных каналов усилителей системы QuantumX в виде сигналов напряжения или силы постоянного тока, математической обработки сигналов в режиме реального времени, а также генерирования постоянных или переменных аналоговых сигналов;

- СХ22 - многофункциональный модуль записи данных, предназначенный для автономной записи на карты памяти данных, передаваемых усилителями системы QuantumX, объединения и конфигурирования модулей системы QuantumX, математической обработки сигналов в режиме реального времени, организации проводных и беспроводных интерфейсов приёма-передачи данных (LAN, WLAN, Ethernet, USB, RS232), организации дискретных входов-выходов, а также подключения сенсорных панелей;

- CX27 - цифровой шлюз, предназначенный для приёма-передачи данных от усилителей системы QuantumX по шинам EtherCAT и Ethernet, организации дискретных входов-выходов, синхронизации с усилителями системы MGCplus производства фирмы «Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH» а также обеспечения внешней синхронизации приборов серии QuantumX посредством EtherCAT и NTP.

Примечание - В конце обозначений моделей приборов серии QuantumX допускается наличие дополнительных буквенно-цифровых символов, определяющих их конструктивные модификации, не изменяющие метрологические и технические характеристики приборов.

Фотография общего вида усилителей измерительных серии QuantumX представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Фотография общего вида усилителей измерительных серии QuantumX Программное обеспечение

Обработка и оцифровка сигналов, поступающих с измерительных преобразователей осуществляется за счет внутреннего программно-аппаратного обеспечения. Внутреннее программно-аппаратное обеспечение усилителей встроено в защищённую от записи память микроконтроллера, что исключает возможность его несанкционированных настройки и вмешательства, приводящим к искажению результатов измерений. Идентификационные данные внутреннего программно-аппаратного обеспечения усилителей измерительных серии QuantumX представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные внутреннего программно-аппаратного обеспечения усилителей измерительных серии QuantumX_

Наименование программного обеспечения	Программно-аппаратное обеспечение для усилителей измерительных серии QuntumX
Идентификационное наименование программного обеспечения	QuantumX Firmware
Номер версии программного обеспечения, не ниже	1.17.6.0
Цифровой идентификатор программного обеспечения	-
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения	-
Уровень защиты программного обеспечения	Уровень «А» по МИ 3286-2010

Основные метрологические и технические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX представлены в таблицах 2 - 7.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX модификации МХ410 в зависимости от типов подключаемых датчиков_

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Полумостовые и полномостовые тензодатчики 4 мВ/В с питанием переменным током
Класс точности	0,05
Несущая частота, Гц	4800 ± 0,6
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05		2,5 ± 0,125		5 ± 0,25
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 1000		110 - 1000		300 - 1000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 20		± 8		± 4
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Полумостовые и полномостовые тензодатчики 4 мВ/В с питанием постоянным током
Класс точности	0,05
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05	2,5 ± 0,125		5 ± 0,25		7,5 ± 0,375
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 5000	110 - 5000		110 - 5000		300 - 5000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 20	± 10		± 4		± 4
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 39300
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Полумостовые и полномостовые тензодатчики 100 мВ/В с питанием переменным током
Класс точности	0,05
Несущая частота, Гц	4800 ± 0,6
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05			2,5 ± 0,125
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 1000			110 - 1000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 250			± 100
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Полумостовые и полномостовые тензодатчики 100 мВ/В с питанием постоянным током
Класс точности	0,05
Напряжение питания датчика, В	2,5 ± 0,125			5 ± 0,25
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	110 - 5000			110 - 5000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 100			± 50

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 39300
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Источники напряжения постоянного тока ± 10 В
Класс точности	0,03
Диапазон измерения, В	± 10
Сопротивление подключаемых датчиков, МОм	более 10
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 39300
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,03
Датчики с токовым выходом 4 - 20 мА
Класс точности	0,03
Диапазон измерения, мА	± 20
Сопротивление подключаемых датчиков, Ом	50
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 39300
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,03
Пьезоэлектрические датчики
Класс точности	0,1
Питание датчиков, мА	5,5 ± 0,825
Диапазон измерения, В	± 2	± 10
Частотный диапазон измерения, Г ц	34 - 39300
Нелинейность, %, не более	0,1
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX модификаций МХ440 и МХ840 в зависимости от типов подключаемых датчиков_

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Полномостовые и полумостовые тензодатчики 5 мВ/В с питанием переменным током
Класс точности	0,05 для полномостовых; 0,1 для полумостовых
Несущая частота, Гц	4800 ± 1,5
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05	2,5 ± 0,125
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 1000	300 - 1000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 10	± 5

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05 для полномостовых 0,1 для полумостовых
Полномостовые и полумостовые индуктивные датчики 100 мВ/В с питанием переменным током
Класс точности	0,05 для полномостовых; 0,1 для полумостовых
Несущая частота, Гц	4800 ± 1,5
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05	2,5 ± 0,125
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 1000	300 - 1000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 300	± 100
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 -	1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05 для полномостовых 0,1 для полумостовых
Полномостовые индуктивные датчики 1000 мВ/В с питанием переменным током
Класс точности	0,1
Несущая частота, Гц	4800 ± 1,5
Напряжение питания датчика, В	1 ± 0,05
Диапазоны сопротивлений подключаемых датчиков, Ом	80 - 1000
Диапазоны измерения, мВ/В	± 1000
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1
Полномостовые пьезорезистивные датчики 100 мВ/В и 1000 мВ/В с питанием постоянным током
Класс точности	0,05
Напряжение питания датчика, В	2,5 ± 0,125
Диапазон сопротивления подключаемых датчиков, Ом	300 - 1000
Диапазон измерения, мВ/В	± 100	± 1000
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Датчики перемещения LVDT (линейный дифференциальный трансформатор с переменным коэффициентом передачи) с питанием переменным током
Класс точности	0,1
Несущая частота, Гц	4800 ± 1,5
Напряжение питания датчиков, В	1 ± 0,05
Сопротивление подключаемых датчиков, Ом	4 - 33

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Диапазон измерения, мВ/В	± 3000
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 1600
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1
Потенциометрические датчики с питанием постоянным током
Класс точности	0,1
Напряжение питания датчиков, В	2,5 ± 0,125
Сопротивление подключаемых датчиков, Ом	300 - 5000
Диапазон измерения, мВ/В	± 500
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1
Источники напряжения постоянного тока
Класс точности	0,05
Диапазон измерения, В	± 0,1	± 10	± 60
Сопротивление источника напряжения, Ом, не более	500
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, %, не более	0,03	0,02	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1	0,05	0,05
Датчики с токовым выходом 0 - 20 мА
Класс точности	0,05
Диапазон измерения, мА	± 30
Сопротивление подключаемых датчиков, Ом	10
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Датчики с выходом по сопротивлению
Класс точности	0,1
Диапазон измерения, Ом	0 - 5000
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Термометры сопротивления Pt100, Pt1000
Класс точности	0,05
Диапазон линеаризации, °С	от минус 200 до плюс 848
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, °С, не более	0,3
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, °С	0,5 для Pt100 1 для Pt1000
Термопары
Диапазон линеаризации, °С: для термопар типа К для термопар типа J для термопар типа S для термопар типа T для термопар типа R для термопар типа E для термопар типа N для термопар типа B	от минус 270 до плюс 1372 от минус 210 до плюс 1200 от минус 50 до плюс 1768 от минус 270 до плюс 400 от минус 50 до плюс 1768 от минус 200 до плюс 900 от минус 270 до плюс 1300 от плюс 100 до плюс 1820
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3200
Нелинейность, °С: для термопар типов К, J, T, E для термопар типов N, R, S для термопар типа B	менее 0,3 менее 3 менее 30
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, °С: для термопар типов К, J, T, E для термопар типов N, R, S для термопар типа B	± 1 ± 6,5 ± 60
Датчики крутящего момента, источ синусоидальной (	ники частотного сигнала с напряжением прямоугольной и юрмы, импульсные датчики положения
Класс точности	0,01
Определение направления вращения	Через дополнительный частотный сигнал (сдвинутый по фазе на 90 °)
Диапазон измерения частоты	0,1 Гц - 1000 кГц
Диапазон измерения количества импульсов, имп/с	0 - 1000000
Входное сопротивление, кОм	10

Таблица 4 - Основные метрологические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX модификации МХ460 в зависимости от типов подключаемых датчиков_

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Датчики крутящего момента, источники частотного сигнала, импульсные датчики положения, датчики скорости
Класс точности	0,01
Напряжение питания датчиков, В	5 - 24
Диапазоны измерения частоты, Гц: на входе RS485 на входе АС	0,1 - 1000000 10 - 50000

Наименование

Характеристика (диапазон измерения, погрешность)

Входное сопротивление, кОм:

- на входе RS485

- на входе АС

более 45 более 100

Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %

0,01

Таблица 5 - Основные метрологические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX модификации МХ1601 в зависимости от типов подключаемых датчиков_

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Источники напряжения постоянного тока
Класс точности	0,1	0,03
Диапазон измерения, В	± 0,1	± 10
Сопротивление подключаемых датчиков, МОм	более 10
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3000
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,03
Датчики с токовым выходом 0 - 20 мА или 4 - 20 мА
Класс точности	0,05
Диапазон измерения, мА	± 20
Сопротивление подключаемых датчиков, Ом	5
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 3000
Нелинейность, %, не более	0,02
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,05
Пьезоэлектрические датчики
Класс точности	0,1
Питание датчиков, мА	4 ± 0,6
Диапазон измерения, В	± 8
Частотный диапазон измерения, Г ц	0,34 - 3000
Нелинейность, %, не более	0,01
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10 °С, %	0,1

Таблица 6 - Основные метрологические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX модификации МХ1609 в зависимости от типов подключаемых датчиков_

Наименование	Характеристика (диапазон измерения, погрешность)
Термопары типа К
Диапазон линеаризации, °С	от минус 100 до плюс 1300
Входное сопротивление, Ом	менее 500
Частотный диапазон измерения, Г ц	0 - 10
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерений, °С	± 0,5
Нелинейность, °С, не более	± 0,5

Таблица 7 - Основные технические характеристики усилителей измерительных серии QuantumX

Наименование параметра	Значение
Напряжение питания постоянного тока, В:
- номинальное	24
- рабочее	от 10 до 30
Г абаритные размеры (ширина х высота х глубина), мм	200 х 52,5 х 122
Масса, кг, не более:
- модификации МХ410	0,99
- модификаций МХ840А, МХ1609	0,98
- модификаций МХ440А, МХ460, MX471	0,85
- модификации МХ878	0,88
- модификаций СХ22, CX27	1,2
Условия эксплуатации:
- номинальный температурный диапазон, °С	от минус 20 до 60
- рабочий температурный диапазон, °С	от минус 20 до 65
- относительная влажность, %, не более	80 при 31 °С; 50 при 40 °С

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на лицевую панель корпуса усилителей методом трафаретной печати со слоем защитного покрытия и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 8 - Комплект поставки усилителей измерительных серии QuantumX

Наименование	Количество
Усилитель измерительный	1
Руководство по эксплуатации	1
Методика поверки МП-258/447-2011	1

Поверка

осуществляется по документу МП-258/447-2011 «Усилители измерительные серии QuantumX. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» 22 августа 2011 г. Перечень основных средств, применяемых при поверке:

- Калибратор универсальный Fluke 5520A диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В: 0 - 329,9999; предел допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения (DU): ± (0,000018*U + 0,15 мВ); диапазон воспроизведения силы постоянного тока, мА: 0 - 32,9999;

диапазон воспроизведения частоты переменного тока: 0,01 Гц - 2 МГц;

пределы допускаемой абсолютной погрешности (Df): ± (2,5 10-6)f;

диапазон воспроизведения электрического сопротивления: 0,0001 Ом - 10,99999 кОм;

пределы допускаемой абсолютной погрешности (DR): ± (0,000028 R + 0,02 Ом);

имитация сигнала термопары типа К: от минус 200 до 1372 °С; (ДТмакс): ± 0,4 °C;

имитация сигнала термопары типа J: от минус 210 до 1200 °С; (ДТмакс): ± 0,27 °C;

имитация сигнала термопары типа S: от 0 до 1767 °С; (ДТмакс): ± 0,47 °C;

имитация сигнала термопары типа T: от минус 250 до 400 °С; (ДТмакс): ± 0,63 °C;

имитация сигнала термопары типа R: от 0 до 1767 °С; (ДТмакс): ± 0,57 °C;

имитация сигнала термопары типа E: от минус 250 до 1000 °С; (ДТмакс): ± 0,5 °C;

имитация сигнала термопары типа N: от минус 200 до 1300 °С; (ДТмакс): ± 0,4 °C;

имитация сигнала термопары типа B: от 0 до 1820 °С; (ДТмакс): ± 0,44 °C;

имитация сигнала термопары типа C: от 0 до 2316 °С; (ДТмакс): ± 0,84 °C.

имитация сигналов термометра сопротивления Pt100: от минус 200 до 800 °С; (ДТмакс): ± 0,23 °C;

имитация сигналов термометра сопротивления Pt1000: от минус 200 до 630 °С; (ДТмакс): ± 0,23 °C.

- Калибратор К148

пределы воспроизведения коэффициента преобразования, мВ/В: ± 2; ± 5; ± 10; ± 20; ± 100; пределы допускаемой приведенной погрешности воспроизведения, %: 0,0025 - 0,01.

- Частотомер электронно-счетный Ч3-63/1 диапазон измерения частоты: 0,1 Гц - 1500 МГц;

диапазон измерения периода и длительности импульсов: 0,1 мкс - 104 с; предел допускаемой абсолютной погрешности измерения: ± 5-10" Гц.

- Генератор импульсов Г5-60. длительность импульсов в режиме I: 50 нс - 1 с;

предел допускаемой абсолютной погрешности установки длительности (Д^: ± (0,1 t + 3 нс); период повторения в режиме одинарных импульсов: 100 нс - 10 с;

предел допускаемой абсолютной погрешности установки периода повторения (ДТ): ± (10-6Т).

Сведения о методах измерений

Методы измерений с помощью усилителей измерительных серии QuantumX указаны в документе «Усилители измерительные серии QuantumX. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы, устанавливающие требования к усилителям измерительным серии QuantumX

Усилители измерительные серии QuantumX. Руководство по эксплуатации.

Зарегистрировано поверок	541
Поверителей	18
Актуальность данных	18.11.2024

Государственный реестр средств измерений