适用于工业应用的全新带以太网接口电荷放大器及信号调理仪


温特图尔,2025 年 4 月——奇石乐全新推出的 ICAM-B 电荷放大器及信号调理仪(5073B),彻底革新了压电传感器在工业环境及更广领域的应用。我们与奇石乐产品经理Maryam Bahrami探讨了这款尖端设备在工业应用、智能工厂及数字化制造中的核心优势。

The new ICAM-B charge amplifier and signal conditioning device comes with Ethernet and many other features.
新型ICAM-B电荷放大器及信号调理仪配备以太网接口及多项其他功能,可有效支持压电传感器在现代数字制造环境中的应用。

你好,Maryam!请问新型 ICAM-B 的主要应用场景有哪些?

Maryam Bahrami:  ICAM-B 电荷放大器及信号调理仪功能高度灵活,几乎适用于所有部署压电传感器的工业场景。其测量范围从 20 皮库仑(pC)起始的宽量程设计,尤其适用于微机械、医疗技术、半导体制造等低力值应用领域。ICAM-B 的以太网接口更是一大核心优势:通过直观的 Web 用户界面,可实现设备配置、固件升级、出厂重置及许可证激活;测量信号可在界面中以时间函数形式动态可视化,同时以太网接口支持 OPC UA 和 MQTT 两种工业物联网(IIoT)协议,满足远程参数设置与数据流传输需求;此外,REST API 接口可轻松实现设备与自动化系统的集成。

与前代产品相比,ICAM-B 有哪些显著改进?

这款新型电荷放大器不仅实现性能跃升,更引入一系列创新功能:支持最多四通道独立配置与控制;用户可根据需求从有效值(RMS)、最小值、最大值、峰峰值、积分值等多元选项中灵活选择输出信号类型;每个输入信号可灵活路由至六个模拟输出通道。

在信号调理层面,ICAM-B 提供滤波器、偏移量定义、信号缩放等丰富调节功能。连接性方面,如前所述,其以太网接口集成 OPC UA、MQTT 工业物联网协议及 REST API 接口,支持设备与机器系统的直接集成。设备通过 LED 指示灯实时显示网络及通道状态。区别于旧款的是,新型号采用电隔离设计,显著降低噪声干扰,更从容应对恶劣工业环境下的复杂应用。

最后值得强调的是,用户可配置设备在测量信号超出预设阈值时,向控制系统发送数字输出信号 —— 这一功能对实时过程监控具有重要实用价值

为何在单一设备中同时集成模拟与数字信号传输功能至关重要?

这种创新融合使压电传感器的优势在智能工厂等现代工业制造场景中得以全面释放:一方面,成熟的模拟信号路由技术支持滤波、可变输出及实时计算;另一方面,数字传输技术提供高抗干扰性,实现从现场设备(传感器)层到自动化层级的连续通信与数据流传输。ICAM-B 以紧凑坚固的单设备形态,完美平衡两种技术优势 —— 这款压电传感器专用的尖端电荷放大器,通过模拟与数字接口的协同,实现高级别信号调理与高效数据传输。

新型 ICAM-B 还提供以太网连接及多种工业物联网选项,请您介绍这些新功能。

当然!ICAM-B 提供 OPC UA 和 MQTT 作为授权选项:OPC UA 作为行业标准协议,助力设备高效集成及跨系统通信,支持高安全性的传感器与放大器远程配置及参数设置,其实时性特性更可实现设备与配置的高效更新;MQTT 则作为远程数据流标准,聚焦低延迟、高安全性及可靠消息传递。

信号调理是工业应用的关键环节,ICAM-B 在此方面提供哪些解决方案?

ICAM-B 提供多层次信号调理能力:首先,用户可按需选择可编程偏移量与低通滤波器;其次,可切换高通滤波器支持在连续运行中无缝操作,无需中断测量;六路模拟输出通道支持灵活配置信号输出模式,涵盖实时值、峰值有效值、积分值等多元选项;虚拟通道功能更可对压电传感器的多源输入信号进行实时计算。

什么是虚拟通道,其优势体现在哪些方面?

在电荷放大器应用场景中(尤其是涉及压电传感器的场景),“虚拟通道” 指通过软件定义的计算通道,允许用户基于输入信号执行数学运算,并将运算结果作为虚拟通道的输出信号。该功能可用于处理全部或部分连接传感器的总和信号 —— 在传统方案中,用户需依赖累加器等额外硬件,而虚拟通道技术则直接通过软件实现,省却硬件成本与复杂度。

另一典型应用是加速度补偿:在医疗技术等高速装配场景中,装配过程的力信号可能混入加速度干扰,通过引入压电加速度传感器,虚拟通道可实时剔除干扰成分,输出高重复性的纯净力信号。

简而言之,用户为什么要改用新的 ICAM-B?您能举例说明吗?

根本原因在于其集成的先进功能显著提升了过程监控的智能化水平。例如,在部署多台压电传感器的产线场景中,单台 ICAM-B 可连接多个传感器,实时监控产线事件 —— 即便是远程操作亦能精准响应。借助 ICAM-B 的阈值触发机制与远程通信能力,用户可构建高度自动化的工业监控体系,实现基于实时数据的设备高效控制。

客户可选择哪些 ICAM-B 型号及配置?

ICAM-B 提供多元化配置选项:传感器输入通道可根据需求选择 1 至 4 通道;输出类型支持 ±10V 电压输出或 4-20mA 电流输出;防护等级可依据环境严苛程度选择 IP50、IP65 或 IP67;此外,外壳侧面可选配 RS232 接口,确保与前代产品 5073A 完全向后兼容。

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