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產(chǎn)品型號: VENTURMPB-300T
所屬分類(lèi):原裝
更新時(shí)間:2024-05-19
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*原裝工控JACOB 11061240
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Gardner motor for 2BH1900-7AH07-Z
Rohm HSK-100A/B125 1004878
Foxboro SRD991-BHNS7EA4NY-V01
INTENSIV C111LM12-V24-W22-ED10%(IF 69742 833-621 660 1K5-B)
Schneider ZCK-J1 TK+ZCK-E61 TK
Lovato BG0910A;24V coil + 1NO(3-phase contactor)
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IBS Magnet DP35 . Dm 35 x 30 lg.
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精密測量
因此閥門(mén)座的精密測量成了判斷其是否合格的主要依據。傳統的測量方法多為檢具和三軸CMM測量。檢具測量雖然簡(jiǎn)單,但其價(jià)格昂貴,并且純粹依靠人工作業(yè),一旦產(chǎn)品規格換型,整套量具將無(wú)法使用;普通的三軸CMM解決了產(chǎn)品換型帶來(lái)的問(wèn)題,但其編程復雜,且測量效率低下,很難達到節拍……
自雷尼紹REVO®五軸測頭搭載MODUS™軟件Valve Seat閥座檢測模塊的橫空出世,閥門(mén)座的檢測難題從此變得So easy !
導管孔掃描
進(jìn)氣側和排氣側的導管通常是評價(jià)座圈閥座孔位置、跳動(dòng)、深度的基準,它的測量準性直接影響閥座孔的尺寸;
為了更真實(shí)的反映導管形狀和位置,REVO通常通過(guò)螺旋掃描獲得更多的數據;
在MODUS軟件里,用戶(hù)可根據需求設置掃描速度、掃描間距、掃描圈數等等;
對于不同加工精度的產(chǎn)品,用戶(hù)還可自行設置掃描過(guò)濾波段和等。
ValveSeat 模塊
Valve Seat是雷尼紹MODUS測量軟件為檢測閥門(mén)座而量身定做的模塊,它在編程、評價(jià)以及分析上有著(zhù)超乎想象的簡(jiǎn)單!
一個(gè)完整的閥門(mén)座通常是由1-3個(gè)不同錐度的圓錐組成,傳統的測量軟件在編程時(shí),通常是將它分解成1-3個(gè)圓錐來(lái)分別測量,再將這些圓錐進(jìn)行一系列的構建、計算、提取等,終才能得到可以評價(jià)尺寸的特征。
僅需簡(jiǎn)單幾步,一個(gè)閥座的測量程序就會(huì )自動(dòng)生成,值得一提的是,REVO測頭可以一次性的將整個(gè)閥門(mén)座掃描完成,無(wú)需多余的計算。
為了達到這種效果并且保證數據的準性,Valve Seat模塊有效的處理了圓錐的過(guò)渡和過(guò)掃描等問(wèn)題,帶給用戶(hù)一種接近的體驗感。
掃描分析及評價(jià)
REVO每掃描一個(gè)閥座概會(huì )生成6000~7000個(gè)測量點(diǎn),后臺會(huì )將這些點(diǎn)云的X,Y,Z,I,J,K值存入TXT文檔,用戶(hù)可以通過(guò)第三方軟件分析座圈的實(shí)際形貌,3D輪廓比對以及逆向分析在MODUS軟件中,所有座圈截圓的2D圖形都可輕松查看,截圓的圓度形狀一目了然;
通過(guò)實(shí)際測量數據,可直接評價(jià)其座圈圓度、角度、位置度、跳動(dòng)、帶寬、輪廓度、直徑或深度;
測量效率
對于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸蓋,閥門(mén)座的測量一直是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),REVO通過(guò)革命性的全形面掃描,數據分析處理,有效的解決了這個(gè)難題,并被業(yè)界*為閥門(mén)座的檢測神器!本文將介紹測量低噪聲放器(LNA)的另外一個(gè)至關(guān)重要的參數——噪聲系數,盡管測量噪聲系數的方法有多種,但常用的兩種方法是冷源法(也稱(chēng)為增益法)以及Y因子法。
噪聲系數基礎知識一覽
定量表示噪聲系數和噪聲因子有很多方法。早的定義之一由Harold Friis在20 世紀40年代所提出。在Friis的定義中,噪聲因子(噪聲系數的線(xiàn)性等效物理 量)是特定信號通過(guò)特定組件時(shí)的信號比(SNR)的降低量。噪聲因子和噪聲系數均是無(wú)單位物理量,噪聲因子以線(xiàn)性方式表示,而噪聲系數則以對數形式表示。
等式1. 噪聲因子作為SNR的函數
如等式1所示,如果LNA輸入的信號的SNR為100dB,噪聲系數為5dB,那么 輸出的SNR為100-5dB = 95dB。如圖10所示, 噪聲系數為XdB的“黑箱”組件將使SNR降低XdB
熱噪聲之外的固有噪聲功率
圖10. 噪聲系數等于組件的固有噪聲功率與熱噪聲功率之和。
噪聲系數的另一個(gè)定義是在-174dBm/Hz的常溫熱噪聲功率下,特定有源器件和無(wú)源器件額外引入的噪聲功率,以dB為單位。該定義與IEEE對噪聲因子的 定義相吻合,后者已被廣泛接受,用等式2來(lái)表示。
其中 k 表示耳茲曼常量
T0表示常溫
B 表示帶寬
G 表示DUT的增益
等式2. 噪聲因子的正式定義
在等式2中,kTo簡(jiǎn)化為常溫下的熱噪聲,即-174dBm/Hz。因此,噪聲因子等于信號功率加上組件引入的噪聲功率。
例如,在天線(xiàn)連接至LNA的情況下,LNA輸入的噪聲功率為-174dBm/Hz。在LNA的輸出,噪聲功率等于-174dBm/Hz加上LNA的噪聲系數。在這種情況下,5dB的噪聲系數將產(chǎn)生-169dBm/Hz的輸出噪聲功率。請注意,在這種情況下,由于噪聲系數以對數的方式來(lái)表示,所以噪聲功率直接等于5dB加-174 dBm/Hz。
噪聲單位換算
在詳細介紹噪聲系數測量之前,先要明噪聲測量常用的的一些單位及術(shù)語(yǔ)的定義。常見(jiàn)的衡量參數包括噪聲系數、噪聲因子和噪聲溫度功率放器(PA)是現代無(wú)線(xiàn)電中*的射頻集成電路(RFIC)之一。無(wú)論是作為分立元件還是集成前模塊(FEM)的一部分,PA會(huì )顯著(zhù)地影響無(wú)線(xiàn)發(fā)射機的性能。例如,無(wú)線(xiàn)PA的附加功率效率(PAE)在很程度上會(huì )影響移動(dòng)設備的電池壽命,其線(xiàn)性度會(huì )影響接收機解調傳輸信號的能力。
分立元件與集成前模塊在GSM和UMTS等技術(shù)發(fā)展的早期,移動(dòng)設備通常會(huì )為每個(gè)GSM和UMTS無(wú)線(xiàn)電配備獨立的放器。然而,LTE和WLAN技術(shù)的出現以及更多無(wú)線(xiàn)電頻段的使用推動(dòng)了對集成化程度更高的射頻前技術(shù)的需求。
如今供應商正在嘗試將更多設備封裝到單個(gè)組件中,包括PA、低噪放器(LNA),雙工器和天線(xiàn)開(kāi)關(guān)。因此,現在射頻測試工程師的任務(wù)通常是測試高度集成的前模塊(如圖1所示),而非一個(gè)獨立的PA。盡管前模塊測試所需的測量與分立組件的測量基本相同,但是測試集成前模塊通常還需要額外的步驟來(lái)配置待測設備(DUT)。
WLAN前模塊
圖1. FEM通常將PA和LAN集成到同一個(gè)組件中
在分析射頻PA的性能特性時(shí),工程師會(huì )采用各種測量和測試技術(shù)來(lái)了解設備的增益、線(xiàn)性度和效率。在實(shí)際操作中,分析設備特性所需的具體測量取決于放器的預期用途。例如,盡管增益和效率等參數對于所有PA來(lái)說(shuō)都很重要,但是用于無(wú)線(xiàn)通信傳輸的設備仍需要針對特定標準進(jìn)行測量。誤差向量幅度(EVM)作為PA重要的度量標準之一,就是用來(lái)衡量調制信號的質(zhì)量,而相鄰信道泄漏比(ACLR)是UMTS或LTE 射頻重要的測量參數之一。
增益和輸出功率
射頻PA的兩個(gè)重要特性是增益和輸出功率。增益用來(lái)表示設備輸入功率與輸出功率之間的關(guān)系。通常當PA的增益在較寬的輸入功率電平范圍內維持相對恒定,但是當輸出功率趨近于設備飽和區時(shí),增益開(kāi)始下降。這一效應稱(chēng)為增益壓縮。
圖2. 典型PA中輸入與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)
分析PA可用輸出功率的常用方法之一是測量1dB壓縮點(diǎn)。如圖2所示,1dB壓縮點(diǎn)是指PA提供的增益比其在線(xiàn)性工作區域提供的增益小1dB 的工作點(diǎn)。例如,如果PA在其線(xiàn)性工作區域的增益是18dB,則1dB壓縮點(diǎn)是指PA正好提供17dB增益時(shí)的輸出功率。
測試1dB壓縮點(diǎn)時(shí),可以使用經(jīng)過(guò)功率校準的矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀(VNA)或射頻信號發(fā)生器和射頻信號分析儀的組合。使用射頻信號發(fā)生器和信號分析儀的組合是測量1dB壓縮點(diǎn)的快方法,可以使用連續波(CW)信號發(fā)生器或矢量信號發(fā)生器(VSG)進(jìn)行此測量。
增益可作為輸入功率的函數進(jìn)行測量,這時(shí)可使用射頻信號分析儀來(lái)測量信號發(fā)生器的功率電平并測量PA的輸出功率。如圖3所示,生產(chǎn)測試可用的一種優(yōu)化技術(shù)是將VSG配置為生成斜坡波形,而非具有不同功率電平的一系列連續波(CW)。
通過(guò)使用矢量信號收發(fā)儀(VSA)采集斜坡信號,即可輕松地將輸入功率與輸出功率相關(guān)聯(lián),以定增益與輸入功率的關(guān)系曲線(xiàn)。這種斜坡信號方法比針對不同的步驟對信號發(fā)生器進(jìn)行不同的配置要快得多,并且可以節省寶貴的測試時(shí)間。
圖3. 利用斜坡信號模擬PA來(lái)測量1dB壓縮點(diǎn)
使用NI矢量信號收發(fā)儀實(shí)現快速功率伺服控制
NI PA測試解決方案采用的*技術(shù)是使用NI矢量信號收發(fā)儀(VST)實(shí)現基于FPGA 的功率伺服。傳統的功率伺服控制是一個(gè)非常耗時(shí)的過(guò)程。然而,通過(guò)*在儀器FPGA上執行控制回路,即可實(shí)現快的功率收斂。如果將功率伺服算法從嵌入式控制器中分離出來(lái)并在FPGA上執行,測試軟件就可以利用并行測量機制進(jìn)行并行測量,從而顯著(zhù)降低測試時(shí)間和測試成本。有關(guān)使用NI VST進(jìn)行快速功耗測量的更多信息,請訪(fǎng)問(wèn)PA測試的FPGA 伺服控制提高增益和功率測量精度的一個(gè)重要技術(shù)是在儀器和待測PA之間使用小型 衰減器。在PA輸入和輸出功率上使用在線(xiàn)式固定衰減器,可以顯著(zhù)減少由于失配引起的功率不定性,如圖4所示。
圖4. 儀器和PA之間的衰減器有助于優(yōu)化失配不定性。
利用功率計校準功率測量
使用功率計或VSA可以測量PA的輸出功率。過(guò)去,功率計通過(guò)測量功率成為準的功率測量方法,準度在±以?xún)?。但是現在,矢量信號分析儀(VSA)配備了板載校準標準等工具,可提高測量功率的準度。VSA,如NI PXIe-5668R,僅僅使用板載校準功能就可以實(shí)現±的功率測量準度,如果使用參考校準標準(如功率計),就可以達到更高的功率準度。
總體說(shuō)來(lái),盡管功率計可以比VSA更加精地測量射頻功率,但VSA在測量待測設備的輸出功率和增益方面有如下優(yōu)勢。先,VSA可以使用單個(gè)儀器進(jìn)行多種測量,具有便捷性。此外,與功率計相比,VSA可以更快地測量功率,正因如此,在自動(dòng)化射頻測試應用中,許多工程師往往使用VSA,結合 1dB壓縮點(diǎn)來(lái)測量功率。
測量功率和增益的一個(gè)重要步驟就是使用功率計校準系統設置。完成該校正步驟先需將功率計連接至待測設備輸入的參考平面,如圖5所示。使用功率計,我們可以在各種頻率下測量信號發(fā)生器以及衰減器和線(xiàn)纜的總輸出功率。設置好此步驟以后,我們就獲得了信號發(fā)生器在功率計的功率精度范圍內的特性。
系統校準圖5. 系統校準通過(guò)兩個(gè)步驟完成,即使用功率計校準信號發(fā)生器和信號分析儀。
校準信號發(fā)生器設置完成后,可直接將信號分析儀裝置連接至信號發(fā)生器裝置,信號分析儀裝置包括儀器、電纜和衰減器等。利用信號發(fā)生器生成的校準響應,并假設使用功率計進(jìn)行的測量結果正無(wú)誤,就可以定信號分析儀裝置的測量偏移。執行完以上校準步驟后,即可參考功率計的結果,更準地測量輸出功率和增益。
使用VNA測量增益
盡管在自動(dòng)化測試應用中,測量PA增益常見(jiàn)且快速的方法是使用VSG和VSA,但是也可以使用VNA來(lái)測量PA的增益。使用二口VNA測量PA的增益時(shí),將VNA的口1連接至PA輸入,將VNA的口2連接至PA輸出,然后 測量S21系數,S21即PA的增益。
使用VNA測量PA增益的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是保PA的輸出功率不會(huì )達到飽和或是 損壞VNA接收器。在這種情況下,外部衰減的量會(huì )顯著(zhù)影響S21測量的準性。雖然許多VNA具有的安全輸入功率電平通常在1W(+ 30dBm)量,但是當儀器在接近功率電平下工作時(shí),測量準性通常會(huì )降低,因為與VSA相比,VNA的可編程衰減器范圍通常更窄。
使用VNA對PA進(jìn)行精測量需要注意口2輸入的功率電平。一般說(shuō)來(lái)要保PA的源功率和VNA口2的輸入功率基本相等。因此,如果希望PA產(chǎn)生20dB的增益,則應在PA的輸出和VNA口2之間連接一個(gè)20dB的衰減器,如圖6所示在PA的輸出使用衰減器和在VNA口2使用衰減器的一個(gè)重要差別是對校 準參考平面的影響。無(wú)論是使用短路-開(kāi)路-負載-直通(SOLT)的方法還是使用自動(dòng)校準套件來(lái)校準VNA,參考平面都應盡可能靠近待測設備。
使用外部衰減器時(shí),測量系統的校準應考慮到衰減器和所有相關(guān)電纜以及路徑中的所有連接件,如圖7所示。對于使用信號路徑中的衰減器來(lái)校準測量系統的情況,測量得到的VNA S21即為增益。有關(guān)VNA校準的更多信息,請訪(fǎng)問(wèn),查看網(wǎng)絡(luò )分析儀測量介紹。
理解參考平面
圖7. VNA校準參考平面必須擴展到外部衰減器之外
回波損耗和反向隔離
雖然增益等參數的測量在技術(shù)上不需要使用VNA,但是回波損耗和隔離的測量實(shí)需要完整的網(wǎng)絡(luò )分析。針對回波損耗和反向隔離的儀器設置取決于要分析的是PA的小信號行為還是信號行為。小信號是指在線(xiàn)性工作區域內的信號,信號是指在非線(xiàn)性工作區域的信號。測量小信號行為時(shí),可以使用VNA精測量S11(輸入回波損耗)和S22(輸出回波損耗)。
在某些情況下,測量輸出回波損耗可能需要對測試配置進(jìn)行微調,如圖8所示。PA輸出和VNA口2之間所需的衰減可能相對較高,尤其是對于高增益PA。在這種情況下,高PA增益和相對較低的回波損耗會(huì )產(chǎn)生功率極低的反射信號,并由VNA的口2進(jìn)行測量。因此,對高增益PA進(jìn)行精的S22參數測量通常需要使用衰減器來(lái)生成比放器增益更低的損耗。在這些情況下,通常針對S11、S12和S21測量使用一個(gè)衰減值,針對S22測量使用另一個(gè)衰減值。
在生產(chǎn)測試中使用STS快速測量S參數
NI半導體測試系統(STS)是一款全自動(dòng)化生產(chǎn)測試系統,采用全新的方法來(lái)測量生產(chǎn)測試中的S參數。該系統結合了口模塊(port Module)與NI矢量信號收發(fā)器(VST)。除了開(kāi)關(guān)和預選功能之外,口模塊包含的定向耦合器可以有效地將VST轉換成VNA。因此,可以在生產(chǎn)測試環(huán)境下快速測量S參數,而不需要使用其他儀器。S參數測量使用多口校準模塊進(jìn)行校準,該模塊可以自動(dòng)校準多達48個(gè)RF口。有關(guān)NI STS的更多信息,請訪(fǎng)問(wèn)/semiconductor-test-system。
測量S參數
圖8. VNA可用于測量反向隔離和回波損耗
在信號條件下測試PA時(shí),測試配置要復雜得多。在信號條件下,很一部分輸出能量被轉換為諧波,而無(wú)法被傳統VNA捕捉到。因此,完整分析PA的信號性能特征的需要使用信號網(wǎng)絡(luò )分析儀(LSNA)或負載牽引測試臺,如圖9所示。由于在信號條件下測量S12和S21系數更加困難,一種解決方法是將S21系數性能作為輸入和/或輸出阻抗的函數進(jìn)行測量。在這種情況下,可編程調諧器放置在待測設備的輸入或輸出。
基本負載-牽引測試配置
圖9. 基本負載-牽引測試配置的原理圖
盡管這種方法不能直接測量輸入阻抗(S11)或輸出阻抗(S22),但是可以 通過(guò)反復試驗來(lái)估算使PA達到高性能或效率的輸入/輸出阻抗。需要注意的是,典型的配置是將CW信號發(fā)生器來(lái)供電并使用功率計進(jìn)行測量?,F在可以使用VSG來(lái)生成調制信號,并使用VSA來(lái)分析調制信號,進(jìn)而測量PA的信號性能近不論我們身處何方,關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的討論都會(huì )不于耳。而且,對于不同的行業(yè),這一趨勢表現在不同的方面。例如,工業(yè)4.0是為生產(chǎn)設備發(fā)展出來(lái) 概念。在電網(wǎng)域,IIoT表現為智能電網(wǎng);石油和天然氣行業(yè)的IIoT則體現在井場(chǎng)數字化。雖然IIoT的不同形式有其特定表述和流程,但是IIoT所提供的技術(shù)和優(yōu)勢卻是致相同。雖然行業(yè)先者都渴望利用IIoT,但很難想象到2020年500億臺設備連接起來(lái)是何種場(chǎng)景1。家估計,在2015年至2025年間部署的這些新網(wǎng)聯(lián)設備中,有半數將來(lái)自工業(yè)域2。這意味著(zhù)工程師和科學(xué)家將是工廠(chǎng)、測試實(shí)驗室、電網(wǎng)、煉油廠(chǎng)和基礎設施域實(shí)現IIoT的驅動(dòng)者。
對于IIoT,工程師可以期望獲得三個(gè)主要好處
● 通過(guò)預測性維護增加正常運行時(shí)間
● 通過(guò)邊緣控制提升性能
● 通過(guò)真實(shí)的網(wǎng)聯(lián)數據改進(jìn)產(chǎn)品設計和制造