Назначение: 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.
Взамен № 41587-09
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.
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.
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.
| 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 |
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:
| 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 |
