电荷放大器与电荷输出传感器，原理、选型及应用全解析

电荷放大器作为电荷输出传感器信号处理的核心部件，能够将传感器产生的微弱电荷信号转化为电压信号，进而实现精准测量。在实际应用中，电荷输出传感器与电荷放大器的组合常以 IEPE 传感器形式呈现，但在高温等特殊环境下，二者需分离安装以确保系统稳定运行。本文将详细介绍电荷输出传感器的分类、低噪声线缆使用要点以及电荷放大器的选型指南。

一、电荷输出传感器分类

电荷输出传感器根据外壳接地方式的不同，可分为外壳接地型和外壳浮地型两种。外壳接地型传感器结构简单，适用于一般工业测量场景；外壳浮地型传感器则通过隔离外壳与地电位，有效降低外界电磁干扰，适用于对信号质量要求较高的精密测量场合。

二、低噪声线缆施工要点

线缆噪声主要由线缆振动引发的内部摩擦和容值变化导致。为降低噪声干扰，施工中需注意以下三点：

线缆选型：优先选用低噪声电缆，这类电缆采用特殊材料和结构设计，能有效抑制振动引起的噪声。

路径控制：电荷输出传感器到电荷放大器的线缆路径应尽量短，建议不超过 2 米，以减少信号传输过程中的衰减和干扰。

固定间隔：布线路径上需间隔一定距离固定线缆，防止线缆因振动或晃动产生额外噪声。

三、电荷放大器选型指南

beat365正版唯一官网提供通用 ICP 电荷放大器、高温 ICP 电荷放大器和差分电荷放大器三种类型，用户可根据实际工况进行选择。

（一）通用 ICP 电荷放大器

主型号及衍生型号：主型号为 IN - 07（BNC 转 BNC），衍生型号包括 IN - 07M1（10 - 32 转 BNC，10 - 32 为输入端）。

特点：

要求输入阻抗大于 1MOHM，以确保信号准确传输。

作为常规电荷放大器，不适合高温环境下的电荷输出传感器。因为在高温状态下，传感器及其传输线缆的阻抗会降低，导致电荷放大器偏置电压不稳，影响测试结果的准确性，甚至无法进行测量。

若电荷输出传感器为外壳浮地型，建议使用三同轴线缆，以达到最佳控噪效果。

（二）高温 ICP 电荷放大器

主型号及衍生型号：主型号为 IN - 17A（BNC 转 BNC），衍生型号包括 IN - 17M1（10 - 32 转 BNC，10 - 32 为输入端）。

特点：

输入阻抗大于 10KOHM 即可，适合高温下阻抗降低的工况。

兼容高低温环境，理论上 IN - 17A 可以替代 IN - 07，但由于其进行了低阻抗兼容设计，价格相对昂贵，用 IN - 17A 替代 IN - 07 缺乏经济意义。

若电荷输出传感器为外壳浮地型，同样建议使用三同轴线缆，以实现最佳控噪效果。

（三）差分电荷放大器

主型号：IN - 17B（2 针 MIL - 5015 接头转 3 针 MIL - 5015 接头）。

特点：

采用差分输入方式，有效降低外界干扰，提高信号质量。

兼容高低阻抗输入，输入阻抗大于 10KOHM 即可，且具备高低温兼容性。

差分电荷放大器要求传感器端外壳浮地，以确保差分输入的正常工作。

仅适用于电压供电的 3 线制输出端口，对恒流源供电的 2 线制输出端口不适用。

输入端需使用 2 芯屏蔽线缆，以减少电磁干扰。

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