F190系列萬用示波表應用案例

關鍵字：F190系列 萬用示波表

一、產品概況

福祿克公司的F190系列萬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現的技術指標,可以提供200MHz帶寬,2.5Gsps實時采樣率以及先進的記憶和觸發功能;同時具有堅固、緊湊、電池供電等特點。具體說來,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的實時采樣率;即觸即測(Connect-and-View),自動觸發,全過程手動觸發模式并帶有外部觸發功能;示波記錄模式下每通道27500點記錄長度;可自動捕獲和重現100個屏幕;24個自動波形測量;光標讀數,圖像放大和實時時鐘;4小時可充電鎳氫電池；二類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,可以享受同樣先進的功能,而不必為多余的帶寬支出額外的費用。

3.真正觀察所有細節

利用2.5Gsps的最大實時采樣率和4OOps的分辨率,可以真正看到所發生的情況。兩個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獲得兩個波形并進行分析。如果一個異常在屏幕上閃過,只需按一個Replay(回放)鍵就可以再次看它。

4.深存儲進行高分辨率示波記錄

每個通道可以存儲27500點，可進行長達30個小時的高分辨率事件記錄，或靜態捕獲低至50ns的快速間歇和毛刺。連續滾動模式也可存儲象運動曲線、UPS、供電和馬達啟動等事件。100X圖像放大技術可以看到最細微的細節。雙通道27500點記錄也可以存儲下來進行后續的分析。

5.先進的觸發模式

靈活地選擇自動和手動觸發模式以捕獲任意信號。即觸即測功能可以快速和方便地進行多點測試。手動模式包括延時、視頻和脈寬觸發。一個完全隔離的外部觸發通道對兩個輸入信號進行同步以進行它們之間時間關系的故障檢測。

6.強大的分析功能

為了對波形示波記錄和趨勢繪圖進行分析,可利用24個自動測量、光標讀數、圖像放大和實時時鐘等,直接在現場進行分析,也可以回到辦公室再做。兩個記錄和10個波形屏幕可以存儲下來打印或下載至計算機。

7.從mV到kV量程更寬

F190系列具有3個獨立的浮地隔離通道,每個通道都滿足二類1000V和三類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

和工業萬用示波表123一樣,190系列也集示波器、萬用表、無紙記錄儀于一身?？沙潆姷溺牃潆姵乜梢蕴峁┻B續4小時操作。充電時間僅需4小時。節電和自動關機功能甚至可以輕松進行一整天的工作。

9.自動捕獲和重現100個屏幕

及時按下Replay鍵,即可追蹤先前發生的事件。在通常的情況下,儀器連續記錄最新的100個屏幕。每當一個新的屏幕被捕獲時,最老的屏幕被自動刷新?？梢栽谌我鈺r刻凍結最新的l00個屏幕,通過攘動一屏一屏地觀察或作為一個動態的圖形連續重放z也可以利用光標讀數進行進一步的分析。利用先進的觸發能力可以捕獲多達100個特定的事件。雙通道的各l00個屏幕捕獲帶有獨立的時間標記可以存儲,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和功能,讓我們來看看它的幾個典型應用的案例。

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、數控車床、數控鏡床、數控線切割、數控電火花等)的應用越來越廣泛。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鍵。

在數控系統的開發和生產階段,會用到中高檔的示波器甚至邏輯分析儀,但這些設備在生產的聯機調試和現場調試階段以及現場維護、維修階段對測試儀器都有特殊的要求。

在實際應用中,數控系統都有掉電保護功能,即當電網掉電時及時發現并在系統供電還可以維持的時間內把現場數據存儲起來。實際電路在實驗時沒有問題,但在實際使用中反饋的情況是有時候電路不起作用。另外數控系統在正常工作中會突然死機。究竟是什么原因造成的呢?通過分析工程師認為是電網的異常信號造成的,為了證明這一判斷,必須通過儀器捕捉到這一信號。

使用模擬示波器不能同時觀測電網和電路的信號,也無法捕獲偶發的單次信號。利用福祿克的手持式示波表,可以很好地解決這一問題。因為示波表的兩個通道是完全隔離的,我們可以直接用示波表的兩個通道觀測電網和電路的信號。因為信號是偶發的,且觸發條件不明確,可選擇波形記錄方式對信號進行監視。當數控系統出現死機時,停止波形記錄,分析已記錄的波形,發現是電網信號的跌落造成系統誤認為是掉電信號,而此時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沒有直接關系。

通道隔離和波形記錄功能解決了用戶的具體問題,同時100幅波形回放功能對于用戶捕獲類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波形,省卻了用戶購買高壓探頭的費用。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鍵設備之一。隨著對通信質量要求的日益增高,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。由于越來越多的用戶對UPS的動態指標非常重視,而且要求儀表能在現場進行快速測量,傳統的手段已無法滿足應用的要求。利用Fluke199/200MHz示波表可以方便地解決一系列傳統手段較難實現的測試和測量工作。具體說明如下:

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

然后利用示波回放功能對多個單次事件進行記錄和分析。UPS在啟動過程中可能出現間歇性尖峰信號。利用脈沖觸發方式,儀器將自動捕獲多達100個觸發事件,這樣就可以完整記錄啟動過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,用圖像放大和光標讀數進行分析。

例如:功率和功率因數,電流和相位,同時利用軟件可以實現諧波分析,這樣可以省去到現場工作攜帶大量儀表的不便。

3.電力系統調度自動化監控維護

不論是在研究開發還是在實際工作中,我們會需要分析一些快速變化的信號。這類信號的全過程非常短暫,但蘊含豐富的信息。在捕捉這類信號時,我們往往會丟失信號的頭部。F190系列為揭開這類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地存儲在很深的存儲器中,無須用戶的干預。示波器2×27.5K個采樣點的存儲器為圓柱形構造,可以保存100個通道A和B的波形,保證用戶的手里總有波形信號的歷史記錄。

回放自動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地測試為例來說明這個問題。

市區供電局的調度室通過調度自動化系統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通過音頻電纜或光纜傳到前置處理系統；前置處理系統通過調制解調等預處理解調，再通過模數轉換變成一個數字信號,送至后臺控制系統處理。這樣,調度員在主控室里就能觀測到各配電所里的情況。一旦有停電或其他事件發生,調度員能在最短的時間里響應。為了保證工農業生產的正常進行及人民的正常生活,這個過程是不允許中斷的。為了保證整個過程的正常運行,調度員需要不定時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將無怯將信號從電纜上送出。另外,信號在電纜中傳輸時,容易因為接地現象而感應噪聲。這些噪聲電平足夠大肘,前置處理系統將無撞解調信息而造成通信中斷。由于這一信號來得太快,在調度員反應過來按Hold鍵時,波形已過去了一半,只剩下后一半。而采用F190系列示波表后,調度員在整個事件發生之后再按下回放鍵,從而輕松重現全過程。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,用戶非常滿意F190產品的表現。