Amplificateur lock-in monocarte série LIA

Choisissez entre BV et BVD selon les informations de sortie requises, puis sélectionnez L ou H en fonction de la fréquence de modulation et des exigences de temps d’établissement. Les modèles BV sont des instruments monophasés avec une sortie X, tandis que les modèles BVD fournissent X, Y et la magnitude R, ce qui permet aux versions biphasées de suivre les variations de phase sans dépendre d’un seul canal aligné. Les versions L couvrent de 5 Hz à 10 kHz et proposent des constantes de temps de 3 ms à 10 s ; les versions H couvrent de 50 Hz à 120 kHz avec des constantes de temps de 300 µs à 1 s. Choisissez L pour une modulation basse fréquence ou une moyenne plus longue, et H pour des taux de modulation plus élevés ou une réponse plus rapide. Vérifiez que la fréquence de référence, les réglages de filtre et les sorties requises restent bien dans les limites de la variante sélectionnée.

Oui, mais l’étage d’entrée sélectionné et la capacité du câble doivent être considérés comme faisant partie de la conception de mesure. L’entrée tension différentielle couvre une pleine échelle de 3 µV à 1 V, offre un couplage AC ou DC et présente 1 MΩ en parallèle avec 4 pF, tandis que l’entrée courant est un étage transimpédance inverseur de 100 kV/A couvrant de 30 pA à 10 µA. Les niveaux de bruit d’entrée sont de 12 nV/√Hz pour la tension et de 0,4 pA/√Hz pour le courant, avec une capacité recommandée de 10 pF à 500 pF à l’entrée courant. Un câble coaxial typique de 50 Ω apporte environ 100 pF/m ; plusieurs mètres de câble peuvent donc consommer une grande partie de cette marge de capacité. Pour les photodiodes ou autres sources de courant, additionnez la capacité du détecteur et celle du câble, gardez la liaison courte et vérifiez l’erreur de gain dépendant de la fréquence avant de finaliser l’implantation.

Commencez par les filtres d’entrée : ils doivent laisser passer la bande de modulation tout en limitant les composantes basses et hautes fréquences non pertinentes avant la démodulation. Toutes les variantes proposent des options de filtre passe-bas à 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 100 kHz et 1 MHz, tandis que les sélections de filtre passe-haut vont de 0,2 Hz à 1 kHz pour les versions L et de 2 Hz à 10 kHz pour les versions H. Après démodulation, les constantes de temps s’étendent de 3 ms à 10 s pour les modèles L et de 300 µs à 1 s pour les modèles H, avec une réponse sélectionnable de 6 ou 12 dB/octave. La série spécifie une réserve dynamique globale allant jusqu’à 80 dB, tandis que les réglages du démodulateur offrent 15, 35 ou 55 dB. En pratique, choisissez la constante de temps la plus courte compatible avec la bande passante de bruit requise et vérifiez le temps d’établissement après toute modification de la fréquence, de la sensibilité ou de la pente du filtre.

Considérez cette unité comme une Eurocard au niveau carte plutôt que comme un instrument de table prêt à l’emploi. La carte mesure 160 × 100 × 20 mm, pèse 100 g et utilise un connecteur mâle DIN 41612 à 64 broches, avec les rangées a et c pour les signaux, l’alimentation et les commandes. Elle nécessite des alimentations symétriques comprises entre ±15 V et ±18 V ; prévoyez −60 mA et +100 mA pour les variantes L, ou −60 mA et +120 mA pour les variantes H. En option, le MK-LIA-2 fournit une face avant 19 pouces et un fond de panier blindé contre les EMI, tandis que le module SOM-1 peut fournir une référence réglable de 5 Hz à 130 kHz. Pour les systèmes multivoies, dimensionnez la capacité des alimentations pour chaque carte et maintenez une mise à la terre, un blindage et une séparation maîtrisés entre les chemins analogiques de faible niveau et le câblage de commande numérique.

La sensibilité, la constante de temps et la phase peuvent être réglées à l’aide des commutateurs de la carte ou via des entrées numériques opto-isolées. Le codage à distance utilise huit bits pour la phase, quatre bits pour la constante de temps et quatre bits pour la sélection de la sensibilité et du mode dynamique. Un niveau bas valide se situe entre −0,8 V et +0,8 V, tandis qu’un niveau haut peut aller de +1,8 V à +12 V ; le courant d’entrée typique est de 1,5 mA à +5 V. Les bits distants sont combinés logiquement avec les positions des commutateurs locaux ; le réglage local correspondant doit donc être mis à zéro lorsqu’un code distant direct est nécessaire. Une entrée séparée peut désactiver les commandes locales, tandis que les sorties d’état surcharge et référence non verrouillée permettent au système hôte d’identifier les mesures potentiellement non valides.

L’entrée de référence accepte soit un signal analogique bipolaire, soit une forme d’onde compatible TTL. Le mode bipolaire couvre de ±100 mV à ±5 V avec un seuil de comparateur à 0 V, tandis que le mode TTL accepte de −5 V à +10 V et utilise un seuil de +2 V ; l’impédance d’entrée est de 1 MΩ. L’acquisition de la référence prend jusqu’à 2 secondes en mode rapide ou 4 secondes en mode lent ; l’acquisition des données doit donc attendre la disparition de l’état de référence non verrouillée. La phase peut être réglée de 0° à 360°, avec une résolution de 1,4° sur les modèles L et sur les modèles H en dessous de 60 kHz, puis de 2,8° au-dessus de 60 kHz. Les variantes à double phase spécifient une orthogonalité inférieure à 0,1° et conviennent lorsque les informations en phase et en quadrature sont toutes deux nécessaires.

Les sorties de mesure doivent normalement être raccordées à une entrée d’acquisition à haute impédance. La sortie pleine échelle est de ±10 V avec une charge de 2 kΩ, la limite du courant de sortie est de ±5 mA et l’impédance de sortie indiquée est de 50 Ω ; une terminaison de 50 Ω n’est donc pas compatible avec un fonctionnement pleine échelle à ±10 V. Les variantes BV fournissent X, tandis que les variantes BVD fournissent X, Y et R, avec une précision de base de 2 % pour X et Y et de 4 % pour R dans des conditions d’entrée sinusoïdale. La sortie moniteur séparée atteint ±8 V, présente une impédance de 100 Ω et autorise ±10 mA. Configurez la DAQ pour une plage bipolaire de ±10 V avec au moins la charge spécifiée de 2 kΩ, et tenez compte de l’impédance de sortie si un filtrage supplémentaire est ajouté. L’entrée d’offset permet de décaler la sortie de mesure de ±100 % de la pleine échelle à l’aide d’un signal de commande de ±10 V.