F190系列萬(wàn)用示波表應用案例

關(guān)鍵字：F190系列 萬(wàn)用示波表

一、產(chǎn)品概況

福祿克公司的F190系列萬(wàn)用示波表充分體現了速度,性能和分析能力的完美結合。它具有在高檔臺式示波器才能發(fā)現的技術(shù)指標,可以提供200MHz帶寬,2.5Gsps實(shí)時(shí)采樣率以及先進(jìn)的記憶和觸發(fā)功能;同時(shí)具有堅固、緊湊、電池供電等特點(diǎn)。具體說(shuō)來(lái),F190系列還具有以下一些功能和特色:

1.雙通道

60、100和200MHz雙通道,具有高達2.5Gsps的實(shí)時(shí)采樣率;即觸即測(Connect-and-View),自動(dòng)觸發(fā),全過(guò)程手動(dòng)觸發(fā)模式并帶有外部觸發(fā)功能;示波記錄模式下每通道27500點(diǎn)記錄長(cháng)度;可自動(dòng)捕獲和重現100個(gè)屏幕;24個(gè)自動(dòng)波形測量;光標讀數,圖像放大和實(shí)時(shí)時(shí)鐘;4小時(shí)可充電鎳氫電池；二類(lèi)l000V獨立的浮地隔離通道；5000字真有效值多用表和趨勢繪圖無(wú)紙記錄儀。

2.多種帶寬可選

可以選擇100MHz和60MHz的型號,可以享受同樣先進(jìn)的功能,而不必為多余的帶寬支出額外的費用。

3.真正觀(guān)察所有細節

利用2.5Gsps的最大實(shí)時(shí)采樣率和4OOps的分辨率,可以真正看到所發(fā)生的情況。兩個(gè)通道具有獨立的數字轉換器,可以在最大分辨率和清晰度下同時(shí)獲得兩個(gè)波形并進(jìn)行分析。如果一個(gè)異常在屏幕上閃過(guò),只需按一個(gè)Replay(回放)鍵就可以再次看它。

4.深存儲進(jìn)行高分辨率示波記錄

每個(gè)通道可以存儲27500點(diǎn)，可進(jìn)行長(cháng)達30個(gè)小時(shí)的高分辨率事件記錄，或靜態(tài)捕獲低至50ns的快速間歇和毛刺。連續滾動(dòng)模式也可存儲象運動(dòng)曲線(xiàn)、UPS、供電和馬達啟動(dòng)等事件。100X圖像放大技術(shù)可以看到最細微的細節。雙通道27500點(diǎn)記錄也可以存儲下來(lái)進(jìn)行后續的分析。

5.先進(jìn)的觸發(fā)模式

靈活地選擇自動(dòng)和手動(dòng)觸發(fā)模式以捕獲任意信號。即觸即測功能可以快速和方便地進(jìn)行多點(diǎn)測試。手動(dòng)模式包括延時(shí)、視頻和脈寬觸發(fā)。一個(gè)完全隔離的外部觸發(fā)通道對兩個(gè)輸入信號進(jìn)行同步以進(jìn)行它們之間時(shí)間關(guān)系的故障檢測。

6.強大的分析功能

為了對波形示波記錄和趨勢繪圖進(jìn)行分析,可利用24個(gè)自動(dòng)測量、光標讀數、圖像放大和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等,直接在現場(chǎng)進(jìn)行分析,也可以回到辦公室再做。兩個(gè)記錄和10個(gè)波形屏幕可以存儲下來(lái)打印或下載至計算機。

7.從mV到kV量程更寬

F190系列具有3個(gè)獨立的浮地隔離通道,每個(gè)通道都滿(mǎn)足二類(lèi)1000V和三類(lèi)600V安全認證。標準探頭履蓋了從mV到kV的寬廣應用,使190示波表成為從微電子到電力的理想測試工具。

8.多功能測試工具

和工業(yè)萬(wàn)用示波表123一樣,190系列也集示波器、萬(wàn)用表、無(wú)紙記錄儀于一身?？沙潆姷溺牃潆姵乜梢蕴峁┻B續4小時(shí)操作。充電時(shí)間僅需4小時(shí)。節電和自動(dòng)關(guān)機功能甚至可以輕松進(jìn)行一整天的工作。

9.自動(dòng)捕獲和重現100個(gè)屏幕

及時(shí)按下Replay鍵,即可追蹤先前發(fā)生的事件。在通常的情況下,儀器連續記錄最新的100個(gè)屏幕。每當一個(gè)新的屏幕被捕獲時(shí),最老的屏幕被自動(dòng)刷新?？梢栽谌我鈺r(shí)刻凍結最新的l00個(gè)屏幕,通過(guò)攘動(dòng)一屏一屏地觀(guān)察或作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的圖形連續重放z也可以利用光標讀數進(jìn)行進(jìn)一步的分析。利用先進(jìn)的觸發(fā)能力可以捕獲多達100個(gè)特定的事件。雙通道的各l00個(gè)屏幕捕獲帶有獨立的時(shí)間標記可以存儲,重現或下載至PC。

二、應用案例

既然F190系列具有這么多的特點(diǎn)和功能,讓我們來(lái)看看它的幾個(gè)典型應用的案例。

1.數控機床維護

目前機加工設備的數控化率已達90%以上,數控機床(數控加工中心、數控車(chē)床、數控鏡床、數控線(xiàn)切割、數控電火花等)的應用越來(lái)越廣泛。機床數控系統的調試和維護工作占到機床調試和維修工作的65%以上,選擇合適的測試設備是調試和維護人員提高工作效率的關(guān)鍵。

在數控系統的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)階段,會(huì )用到中高檔的示波器甚至邏輯分析儀,但這些設備在生產(chǎn)的聯(lián)機調試和現場(chǎng)調試階段以及現場(chǎng)維護、維修階段對測試儀器都有特殊的要求。

在實(shí)際應用中,數控系統都有掉電保護功能,即當電網(wǎng)掉電時(shí)及時(shí)發(fā)現并在系統供電還可以維持的時(shí)間內把現場(chǎng)數據存儲起來(lái)。實(shí)際電路在實(shí)驗時(shí)沒(méi)有問(wèn)題,但在實(shí)際使用中反饋的情況是有時(shí)候電路不起作用。另外數控系統在正常工作中會(huì )突然死機。究竟是什么原因造成的呢?通過(guò)分析工程師認為是電網(wǎng)的異常信號造成的,為了證明這一判斷,必須通過(guò)儀器捕捉到這一信號。

使用模擬示波器不能同時(shí)觀(guān)測電網(wǎng)和電路的信號,也無(wú)法捕獲偶發(fā)的單次信號。利用福祿克的手持式示波表,可以很好地解決這一問(wèn)題。因為示波表的兩個(gè)通道是完全隔離的,我們可以直接用示波表的兩個(gè)通道觀(guān)測電網(wǎng)和電路的信號。因為信號是偶發(fā)的,且觸發(fā)條件不明確,可選擇波形記錄方式對信號進(jìn)行監視。當數控系統出現死機時(shí),停止波形記錄,分析已記錄的波形,發(fā)現是電網(wǎng)信號的跌落造成系統誤認為是掉電信號,而此時(shí)的系統不能按正常程序工作造成死機。掉電保護電路不起作用與電網(wǎng)沒(méi)有直接關(guān)系。

通道隔離和波形記錄功能解決了用戶(hù)的具體問(wèn)題,同時(shí)100幅波形回放功能對于用戶(hù)捕獲類(lèi)似于跌落信號這樣的波形非常有用。標準配置的探頭就可以直接測量電網(wǎng)波形,省卻了用戶(hù)購買(mǎi)高壓探頭的費用。電池供電和便攜功能非常適合數控系統的現場(chǎng)調試和維修。

2.UPS安裝與維護

UPS是電信系統中保證設備正常運行的關(guān)鍵設備之一。隨著(zhù)對通信質(zhì)量要求的日益增高,對UPS的性能也提出了更高的要求。因此UPS投運之前和之后的測試成為一種必要的工作。

傳統的方陸是利用示波器觀(guān)察一些信號的波形,再利用功率表和多用表測量其他電氣參數。由于越來(lái)越多的用戶(hù)對UPS的動(dòng)態(tài)指標非常重視,而且要求儀表能在現場(chǎng)進(jìn)行快速測量,傳統的手段已無(wú)法滿(mǎn)足應用的要求。利用Fluke199/200MHz示波表可以方便地解決一系列傳統手段較難實(shí)現的測試和測量工作。具體說(shuō)明如下:

首先利用Fluke 199的深存儲器和示波記錄捕獲UPS加載、加電、切換備用電等動(dòng)態(tài)過(guò)程。UPS加載時(shí)要求穩態(tài)過(guò)程低于20ms,切換備用電時(shí)要求穩定時(shí)間低于5ms。由于Fluke 199示波表在示波記錄功能下可最快以10ms的時(shí)基進(jìn)行長(cháng)達11s的連續波形記錄,可以完整記錄下動(dòng)態(tài)信號發(fā)生的全過(guò)程,然后用圖像放大和光標讀數等分析功能觀(guān)察和讀取其穩定時(shí)間。利用Fluke 199的外觸發(fā)和回放功能也可方便進(jìn)行上述測量。

然后利用示波回放功能對多個(gè)單次事件進(jìn)行記錄和分析。UPS在啟動(dòng)過(guò)程中可能出現間歇性尖峰信號。利用脈沖觸發(fā)方式,儀器將自動(dòng)捕獲多達100個(gè)觸發(fā)事件,這樣就可以完整記錄啟動(dòng)過(guò)程中所出現的各種異常事件。然后利用回放功能鍵將捕獲的屏幕調出來(lái),用圖像放大和光標讀數進(jìn)行分析。

例如:功率和功率因數,電流和相位,同時(shí)利用軟件可以實(shí)現諧波分析,這樣可以省去到現場(chǎng)工作攜帶大量?jì)x表的不便。

3.電力系統調度自動(dòng)化監控維護

不論是在研究開(kāi)發(fā)還是在實(shí)際工作中,我們會(huì )需要分析一些快速變化的信號。這類(lèi)信號的全過(guò)程非常短暫,但蘊含豐富的信息。在捕捉這類(lèi)信號時(shí),我們往往會(huì )丟失信號的頭部。F190系列為揭開(kāi)這類(lèi)信號的真面目作出了有益的貢獻。

F190系列示波表總是把波形自動(dòng)地存儲在很深的存儲器中,無(wú)須用戶(hù)的干預。示波器2×27.5K個(gè)采樣點(diǎn)的存儲器為圓柱形構造,可以保存100個(gè)通道A和B的波形,保證用戶(hù)的手里總有波形信號的歷史記錄。

回放自動(dòng)記憶功能對于分析上面提到的快速變化信號特別有用。下面以在某市區供電局的一次實(shí)地測試為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

市區供電局的調度室通過(guò)調度自動(dòng)化系統RD800監控分布在市區各地配電所內的遠方傳輸單元(RTU),如圖4所示。

圖4 供電局調度自動(dòng)化系統

變送器送出的4~20mA信號轉換成數字信號，再將數字信號轉換成模擬信號調制到正弦波上。從RTU通過(guò)音頻電纜或光纜傳到前置處理系統；前置處理系統通過(guò)調制解調等預處理解調，再通過(guò)模數轉換變成一個(gè)數字信號,送至后臺控制系統處理。這樣,調度員在主控室里就能觀(guān)測到各配電所里的情況。一旦有停電或其他事件發(fā)生,調度員能在最短的時(shí)間里響應。為了保證工農業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行及人民的正常生活,這個(gè)過(guò)程是不允許中斷的。為了保證整個(gè)過(guò)程的正常運行,調度員需要不定時(shí)地監測正弦調制波的頻率變化、峰峰值。如果頻率偏移出允許范圍,RTU將無(wú)怯將信號從電纜上送出。另外,信號在電纜中傳輸時(shí),容易因為接地現象而感應噪聲。這些噪聲電平足夠大肘,前置處理系統將無(wú)撞解調信息而造成通信中斷。由于這一信號來(lái)得太快,在調度員反應過(guò)來(lái)按Hold鍵時(shí),波形已過(guò)去了一半,只剩下后一半。而采用F190系列示波表后,調度員在整個(gè)事件發(fā)生之后再按下回放鍵,從而輕松重現全過(guò)程。利用強大的分析功能,如光標、波形放大等,調度員很快判斷出信號的頻率變化及電壓峰峰值等,并能根據需要存儲一些波形。由于臺式示波器不具備這一功能,用戶(hù)非常滿(mǎn)意F190產(chǎn)品的表現。