使用全新 TRION3-24xx-ACC/LV 模块实现隔离低电压与 IEPE 数据采集

全新的 TRION3-24xx-ACC 与 TRION3-24xx-LV 模块，为我们 TRION3 产品线拓展了两个强大的隔离式 IEPE 与低电压测量模块系列。新型 LV 和 IEPE 模块引入了增强的滤波功能、改善的噪声基底以及更高的灵活性，同时保持与所有 DEWE3 机箱的完全兼容。

只需将模块插入您的 DEWE3 系统，它便会自动被检测和配置。这种即插即测理念使您能快速调整测量配置、轻松更换模块，并毫无障碍地扩展您的测量系统。

什么是 TRION3-24xx-ACC/LV 模块？

这两款模块——TRION3-24xx-ACC与TRION3-24xx-LV——均具备六路完全隔离的模拟输入通道，并配备BNC连接器。每个通道均搭载独立的24位ADC，确保所有输入实现真正的同步采样。模块每通道采样率高达2 MS/s，非常适合动态与高频信号的采集。

除标准模拟输入功能外，每个模块的通道1均可选配为计数器输入。该计数器模式支持：

• 事件计数
• 脉冲宽度测量
• 频率测量

因此，该模块不仅适用于模拟信号采集，也适用于脉冲类信号应用场景。

关键规格参数

• 电压输入精度：±0.02 %（读数）± 0.02 %（量程）±20 µV
• 输入阻抗：1 MΩ
• 过压保护：±300 V_DC
• 隔离能力：±1500 V_PEAK（通道-通道、通道-机箱）
• 通道间相位误差：10 ns
• 噪声底（典型）：< –160 dB
• IEPE 激励电流：2 … 20 mA（ACC 版本）
• TEDS 支持：IEEE 1451.4 Class 1（IEPE 模式）

独特的系统架构

TRION3-24xx-ACC/LV 模块基于优化的信号链架构设计，将先进滤波技术与低延迟模数转换相结合，在宽带范围内实现极低噪声与高精度测量性能。

图 1：TRION3-24xx-ACC/LV 系统架构

每个通道的核心是独立的 24 位、2 MS/s 低延迟 SAR ADC，可实现最高 1 MHz 的信号带宽，同时保持低于 –160 dB 的极低噪声水平。图 2 展示了新一代 TRION3-24xx-ACC/LV 系列与上一代产品之间明显的噪声性能差异。

图 2：5 V 量程、10 kS/s 条件下的噪声底对比

优化的滤波设计

为确保最佳信号完整性，TRION3-24xx-ACC/LV 模块结合使用模拟与数字滤波。

首先，在模数转换之前应用可编程模拟滤波器，直接在模拟前端抑制混叠分量，并保护 ADC 免受高频干扰信号影响。

数字化之后，模块可选配高级抗混叠滤波器（AAF）。该数字 FIR 滤波器的陡峭度显著高于上一代产品，约提升 4 倍。滤波器通带终止于所选采样率的 0.4 倍，并在奈奎斯特频率处实现 90 dB 衰减，从而在不影响有效带宽的前提下显著降低混叠影响。图 3 展示了 100 kS/s 条件下的新旧抗混叠滤波器传递函数对比。

图 3：100 kS/s 条件下抗混叠滤波器传递函数对比

此外，用户还可启用可编程 IIR 低通滤波器。该滤波器可配置为 Bessel 或 Butterworth 特性，最高支持 10 阶，用于根据应用需求优化相位线性度或幅频响应。

在 OXYGEN 中灵活配置

高级 AAF 与可选 IIR 低通滤波器均可在 OXYGEN 软件中单独启用、关闭并进行配置。

同时，数字滤波引入的延迟可在测量软件中进行补偿，从而确保多通道系统中各通道的精确时间同步。

图 4：OXYGEN 中通道数字滤波器配置界面

传感器故障检测

我们新的模块还进一步配备了集成式自动传感器故障检测功能，以确保可靠运行与即时状态可见性。每个输入通道均配有专用的 LED 指示灯，实时反映所连接传感器或输入信号的当前状态。

标签1：LED模式

该可视化反馈有助于在安装与运行过程中快速排查问题，并可直接在硬件层面进行诊断。此外，传感器状态也可在 OXYGEN 中以独立状态通道显示，可用于记录、监测或通过软件仪表进行可视化。

图 5：OXYGEN 中传感器状态显示示例

内置自检功能

与其他 TRION3 模拟模块一样，TRION3-24xx 系列内置完整的自检流程，用于验证整个模块功能。

自检将对所有通道执行高精度模拟测量验证。每个输入通道利用内部高精度直流参考源对所有 ADC 量程进行校验，并检查增益与偏置参数是否符合规格要求。

该自动化流程无需外部校准设备即可完成模块验证，特别适用于质量控制、关键测量前系统确认以及日常维护。

ACC 与 LV 的区别

TRION3-24xx-ACC与TRION3-24xx-LV这两款模块均基于相同的系统架构，包括ADC性能、滤波方案、隔离特性等。它们的区别在于针对应用领域进行的优化：

• TRION3-24xx-LV​ 针对精确的低电压信号采集进行了优化，是涉及调理后信号或通用高精度电压测量应用的理想解决方案。
• TRION3-24xx-ACC​ 则专为基于IEPE的传感器而设计。它在完全支持LV版本所有低电压测量能力的基础上，进一步扩展其功能，集成了可编程IEPE激励（2 … 20 mA）并支持TEDS（IEEE 1451.4 第1类）。这使得ACC版本非常适用于加速度、力、压力及其他与振动相关信号的动态测量。