Новое поколение 8-канальных осциллографов с смешанными сигналами позволяет инженерам решать многие проблемы измерений, представленные сложными электрическими и электронными сигналами, обнаруженными в современных промышленных системах управления и энергосистем. Поскольку интеллектуальный контроль захватывает все больше отраслей промышленности, от приводов и средств управления до энергосистем, сигналы, которые инженеры получают для тестирования, становятся более быстрыми и сложными. Например, при разработке силовых устройств и моторных инверторов, для повышения эффективности, функциональности и надежности, необходимы высокоскоростные измерения незаземленного напряжения и тока.
В таком оборудовании необходимо фиксировать фактические значения напряжения и тока для оценки потерь при переключении внутри силовых устройств. Также необходимо проверять перенапряжение и ток и наблюдать за синхронизацией сигнала затвора.
Этот процесс включает в себя множество точек измерения. Например, трехфазный инвертор оснащен шестью устройствами переключения питания, и в трехфазном двигателе есть три напряжения и три тока. Во многих случаях также необходимо контролировать дополнительные параметры, такие как цифровое управление и сигналы тревоги или физические параметры – положение или скорость от внешних датчиков.
В течение многих лет инструментом для таких измерений был осциллограф: первоначально аналоговый инструмент, но теперь почти повсеместно основанный на технологии цифрового хранения и обработки сигналов. В последние годы задача создания комплексных измерений значительно облегчилась появлением осциллографа смешанного сигнала (mixed-signal oscilloscope – MSO), который захватывает и отображает аналоговые сигналы наряду с цифровыми сигналами.
MSO обычно используется в комбинации с дифференциальными датчиками и токовыми зондами для измерения сигналов из разных точек в попытке оценить и проанализировать взаимосвязь между различными элементами тестируемой системы. Однако, до сегодняшнего дня, измерение всех необходимых точек одновременно становилось все сложнее и сложнее, поскольку первое поколение MSO имело только четыре аналоговых входа, ограничивая пользователей измерениями лишь части всей системы.
Восьмиканальные измерения
Yokogawa представила серию DLM4000, которая включает две модели с полосой пропускания 350 и 500 МГц и частотой дискретизации 1,25 гигазама в секунду (GS/s), расширяемой до 2,5 ГГц /с с чередованием. Каналы могут быть выделены как восемь или семь аналоговых каналов плюс один 8-цифровой вход. Будущий вариант добавит еще 16 каналов логики, чтобы обеспечить семь каналов аналогового и 24-битного цифрового входа.
Новые приборы обладают большим объемом памяти, которая позволяет получать как длинные записи, так и множество сигналов. Функция «память истории», которая не снижает частоту захвата осциллографа, позволяет сохранить до 20 000 ранее записанных осциллограмм, которые он сохранил в памяти захвата, причем любая из них, или все они, отображаются на экране для измерений. Волновые формы могут отображаться по одной, по порядку или автоматически воспроизводиться, приостанавливаться, переадресовываться или перематываться. Память истории в сочетании с расширенными функциями поиска сигналов и автоматического измерения позволяет пользователям захватывать, видеть и анализировать детали аномалий на отдельных волнах, когда их характеристики все еще неизвестны.
Расширенные функции измерения и анализа включают функции гистограммы и тренда, цифровую фильтрацию, окна масштабирования, пользовательскую математику и анализ последовательной шины.
Приборы оснащены большим дисплеем XGA с высоким разрешением в компактном корпусе глубиной 18 см и весом всего 6,5 кг. Среди других функций есть кнопки с подсветкой, дополнительные кнопки и джойстик, возможность выводить информацию на экране на английском, немецком, французском, итальянском и испанском языках, два окна масштабирования с разворотом, зум/основная область 80:20 или 50:50 и выбор первого или среднего экрана для измерения частоты.
Преимущества оборудования
Возможность измерения восьми каналов аналогового входа с полосой пропускания 500 МГц означает, что все формы сигналов в системе привода могут быть захвачены одновременно. Эффективно и удобно проверять общий баланс, время и соотношение между каждым компонентом.
Заключение
Комбинация восьмиканального сбора и отображения с передовой технологией смешанного сигнала привела к появлению ряда оборудования, подходящего для тестирования и отладки приложений во встроенных системах, силовой электронике, мехатронике и автомобильной промышленности.