TRION3-1850-MULTI 板卡
> 高达5MS/s 无间隙数据存储与记录
> 瞬变温度压力采集记录
> 2 MHz 信号带宽
> IEPE? 电流激励供电高达20 mA
> 所有通道接入不同传感器信号的完美同步
> 可靠的测试解决方案保障数据的有效性和精准性
爆炸测试介绍
爆炸测试不仅仅应用于航天航空和国防军工领域，而且在工程防护及相关包含爆破性测试的市场领域均有应用。如今的现状，潜藏的威胁还是没有彻底消除。因此爆炸测试也被应用于测试结构完整性，如车辆的防护，安防工程的测试等领域。空气冲击试验中冲击波的分析对于表征产生压力波的能量快速释放和恢复正常环境条件的研究具有重要意义。因此，可以进行不同类型的测试，如自由场、定向或包含两种类型的冲击波场景，测量产生的冲击波来进行分析研究。该过程是一个高度动态的事件，因此需要高动态和超高动态的测量系统来获取所有数据进行评估。数据不完整或丢失是不可接受的，因此必须以任何可能的方式避免消除风险。具有高速采样率的TRION3-1850-MULTI板卡提供高度可靠的测量解决方案，来满足所有这些要求。
挑战和解决方案
为了消除减少测量误差，有很多细节需要关注，比如在这种恶劣的环境中选择匹配的传感器，除此之外选择正确的测量系统对于精准的测试结果也至关重要。众所周知，在没有任何数据损失的情况下进行可靠的测量，可以有效防止试验失败，因为爆破测试是不可逆的，一般测试机会只有，因此数据安全可靠性至关重要。爆炸测试中，通常会使用不同类型的传感器。常用的加速度计(如PCB 3503A1160KG, DTS 6DX PRO, Endevco 7270A)，力和应变传感器用于测量DUT的位移 (如 PCB 740B02) ，压力传感器(如 PCB 137B24B) 或温度传感器 (如the Exergen IRt/c.100A) 在定义的距离中，用于测量冲击波的传播。为了测试的成功，所有这些传感器都可以与TRION3-1850-MULTI模块一起使用。每个通道5 MS/s的高采样率保证捕获由空气冲击产生的所有重要数据。压力波达到峰值的事件只持续几微秒，并且不是一个线性过程，因此，拥有尽可能多的信息来重建这一事件是很重要的。因此，具有出色的AC和高动态范围（140dB SNR）的高采样率是必不可少的。不同采样率的影响如图1所示。除了每个通道的高采样率外，具有不同类型传感器（如I IEPE、电压、电桥等）的每个通道的所有数据都是用相同的测量放大器测量的，因此，通道间相位差低于10纳秒，确保了完美的同步。这是TRION3-1850-MULTI模块的关键功能之一，对于成功的测量和结果来说举足轻重。
为了测量这种冲击波的传播，传感器可以分布在几个位置。因此，必须在这种恶劣的环境中使用长电缆。当使用IEPE?（集成电子-压电）传感器时，在不限制转换速率的情况下，需要使用高电流将信号从传感器端驱动到测量系统。为了做到这一点，需要高电流，否则信号将被出现衰减并使测量结果失真。对于只能进行的测试来说，这是一种非常不理想的效果。通常，IEPE?传感器的内部电子设备由数据采集系统的4mA或8mA恒流源供电。考虑到传感器本身需要大约1mA，通过线路驱动信号所剩下的就不多了。如下面的等式所示，电压和电容之间存在反比关系，因为C将是电缆电容。TRION3-1850-MULTI 板卡具备高达 2 MHz 的信号带宽以及高达20 mA的 IEPE? 自由编程电流激励，可以有效消除电压信号衰减造成的不良影响，保障测试的精准性。应变计和桥式传感器也是爆炸测试中常用传感器。对于这种高速信号，建议使用全桥电路。其原因全桥电路输出的是差分信号。差分信号的优点是外部干扰表现为共模干扰，因此可以通过共模抑制信号衰减。
TRION3-1850-MULTI板卡不仅支持不同的桥路类型，如1/4桥，半桥，全桥，而且支持不同的桥路接线方式。如1/4桥支持120 Ω, 350 Ω 和 1000 Ω应变片的2线，3线和4线接法。TRION3-1850-MULTI模块的另一个优点是滤波器设置简单易用。默认情况下，输入信号用8阶贝塞尔滤波器进行低通滤波，截止频率为采样率的30%。通过这些设置，可以确保信号不会出现混叠效果，并且信号不会失真。虽然巴特沃斯滤波器可能具有更高的交流，但它显示出阶跃响应的振荡。贝塞尔滤波器比巴特沃斯滤波器更方便处理快速瞬态事件，因为它具有更好的阶跃响应。Bessel和Butterworth这两种滤波器的阶跃响应示例如图3所示。
结论
爆破试验不仅需要在恶劣的条件下进行，而且即使没有获得有效的测试结果也不能重复进行。特别是由于这个原因，重要的是不仅要有一个良好的传感器选择，而且要有一套可靠的测量系统。为了完美的获取爆炸测试的瞬态数据信号，高端的TRION3-1850-MULTI模块是完美的选择，可以每个通道5MS/s的高采样率捕获所有数据。2 MHz的带宽，可自由编程的IEPE?激励电流高达20 mA，简单的滤波器设置和不同传感器类型的所有通道的完美同步，确保了完美的测量结果。