RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

https://www.radioradar.net/articles/technics_measurements/fluke125.html

Новый Fluke 125 ScopeMeter® — прибор "4 в 1"

   В статье рассмотрены особенности, основные технические характеристики и возможности скоп-метра Fluke 125 (Fluke, США) - многофункционального средства технического контроля и диагностики современного индустриального оборудования.

   Измерительные приборы ScopeMeter 120-й серии, выпускаемые компанией Fluke, представляют собой портативные и универсальные средства, сочетающие в себе двухканальный осциллограф, цифровой мультиметр истинных среднеквадратичных значений (TRMS) и "безбумажный" регистратор с двумя входами. Новинка Fluke 125 (фото на рис. 1) - компактный измерительный прибор, оптимальное решение для поиска неисправностей на объектах современного промышленного производства, сервиса, ремонта, при монтаже, пусконаладке электрооборудования и автомобильной диагностике.

Рис. 1

   Диапазоны возможного применения существенно расширены за счет внедрения двух дополнительных прикладных технических решений: режима тестирования сигналов и оценки состояния интерфейсных шин (Fieldbus), a также функции измерения электрической мощности в промышленных электроустановках.

   Новый ScopeMeter Fluke 125 - это логическое развитие линейки 120-й серии и добавление очередного инновационного продукта к ранее успешно зарекомендовавшим себя моделям 123 и 124. Помимо тестирования состояния шин, прибор позволяет выполнять измерение действующего напряжения сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходе электроприводов и обеспечивает разрешение 0,01 Ом в диапазоне 50 Ом при измерении сопротивления обмоток двигателей.

   Кроме того, Fluke 125 можно использовать для оценки потребляемой электрической мощности в однофазных и симметричных трехфазных системах, измерений временных характеристик датчиков, обмоток двигателей, временных и мощностных характеристик электроприводов. Таким образом, исключается необходимость применения целого набора дорогостоящей специализированной аппаратуры.

   Основные характеристики прибора

Таблица 1

    Двухканальный цифровой осциллограф (его параметры приведены в таблице).
Цифровой мультиметр с двумя входами (5000 единиц в режиме True-RMS).
Регистратор TrendPlot™ (длительность до 16 суток).
Функция автозапуска Connect-and-View™ - для автоматизации измерений.
Тестирование состояния интерфейсных шин промышленных систем.
Измерение электрической мощности и гармоник сигналов.
Внутренняя память - 20 ячеек.

   В качестве главного новшества Fluke 125 позволяет контролировать качество электрических сигналов в момент их передачи по сетевым шинам, представляющим собой двунаправленные, цифровые, последовательные шины систем управления и автоматизации производственных процессов. Режим проверки состояния шин (Fieldbus) обеспечивает четкую индикацию "Годен/Не годен" для электрических сигналов на интерфейсных шинах промышленных систем (например, CAN-bus, Profi-bus, RS-232 и др.).

   Тестирование состояния шины с помощью ScopeMeter Fluke 125 позволяет найти такие неисправности, как дефектные или отсутствующие оконечные нагрузки, не соответствующие рабочей документации ответвления кабелей, и обрывы линий, а также короткие замыкания и отражения (неоднородности цепи). В режиме тестирования прибор непрерывно получает сигнал от шины и сравнивает его с утвержденными техническими характеристиками. Отображаются битрейт шины и измеренные параметры качества сигнала с индикацией оценки соответствия для таких параметров, как время нарастания и спада, амплитуда, уровень смещения, длительность и искажение формы импульсов.

   Прибор обеспечивает проверку не на протокольном, а на аппаратном уровне и может использоваться для определения нижеследующих характеристик физического состояния:

    Уровни напряжения (смещение, высокий уровень, низкий уровень).
Период последовательности битов - скорость передачи данных.
Время нарастания и спада импульсов.
Искажения.
Джиттер.

Рис. 2

   На рис. 2 показан пример отображения дисплея в режиме "Проверка состояния шин" (Fieldbus).

   Осциллограмму реального сигнала на интерфейсной шине Fluke 125 может отобразить в режиме глазковой диаграммы (Eye-pattern). Режим глазковой индикации обеспечивает быстрый визуальный контроль правильности сигнала. При этом прибор работает полностью в автоматическом режиме (масштабирование и запуск развертки).

   От оператора требуется только предварительная настройка предельных значений (допусков), возможно их изменение и в процессе тестирования.

   Поддерживаемые типы шин и протоколы: AS-I, CAN, Interbus S, ControlNet, Modbus, Foundation Fieldbus, Profibus, Ethernet, RS-232, RS-485.

   Такая функциональная насыщенность Fluke 125 позволяет своевременно обнаруживать самые первые признаки нарушений в работе оборудования, выявлять начальные проявления аварийного состояния, оценивать некоторые параметры качества электроэнергии в точке подключения тестируемой нагрузки. А в случае проведения ремонтно-восстано-вительных работ - быстро локализовать и устранять неисправности в энергетических системах, оборудовании, приборах и управляющих цепях.

   Во второй части статьи продолжаем знакомить с техническими характеристиками и возможностями скопметра Fluke 125 (Fluke, США) - многофункционального средства технического контроля и диагностики современного индустриального оборудования.

   Итак, новый ScopeMeter Fluke 125 - это развитие линейки 120-й серии, добавление очередного инновационного средства измерения, к успешно зарекомендовавшим себя моделям 123 и 124. Скопметры 120-й серии сочетают в себе двухканальный осциллограф, цифровой мультиметр истинных среднеквадратичных значений (TRMS) и "безбумажный" регистратор с двумя входами (см. таблицу параметров).

   Прибор дополнен двумя прикладными новациями в виде режима тестирования сигналов интерфейсных шин (Fieldbus) и функции измерения электрической мощности в однофазных и симметричных трехфазных системах. Помимо тестирования состояния шин прибор позволяет выполнять измерение действующего напряжения сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходе электроприводов и обеспечивает разрешение 0,01 Ом в интервале 0...50 Ом при измерении сопротивления обмоток двигателей, генераторов и т. п.

   При решении задач промышленного применения Fluke 125 обеспечивает измерения активной (Вт), полной (ВА), реактивной мощности (ВАР) и коэффициента мощности (PF) электроустановок в широком диапазоне частот, включая частоты, применяемые в электроприво

   дах и преобразователях напряжения. Имеется возможность оперативного гармонического анализа тока и напряжения на нагрузке. Благодаря этим характеристикам и режимам обеспечивается непосредственное наблюдение за воздействием процессов запуска оборудования или изменения условий их функционирования на различные параметры и характеристики мощности.

   Доступны также измерения дополнительных параметров: уровень постоянной составляющей, коэффициент гармонических искажений (THD) в процентах. При измерении тока, напряжения и активной мощности на дисплее отображается значение фазового сдвига в тестируемой цепи. Во всех режимах измерений возможно не только выводить на дисплей результаты измерений или форму входного сигнала, но и применять функции курсорных (ΔU, ΔТ, 1/ΔТ)и относительных измерений.

   В комплекте прибора есть токовые клещи-преобразователь i400s с выходом BNC, которые обеспечивают измерение значений переменного тока до 400 А без разрыва цепи в двух пределах: 40 А и 400 А (выход 10 мВ/А или 1 мВ/А). Кле-щи-преобразователь подключают непосредственно к осциллографу или к цифровым мультиметрам через адаптер "BNC-банан". Максимальный диаметр обхватываемого проводника - до 32 мм.

   Присутствие гармоник в системах электропитания вызвано нелинейными нагрузками (импульсными источниками питания компьютеров, ТВ приемниками, электроприводами с регулируемой скоростью вращения и др.), что может стать причиной перегрева трансформаторов, проводов и электродвигателей. Функция Harmonics (Гармоники) позволяет выполнить амплитудные и относительные измерения до 33-й гармоники тока и напряжения р мышленной частоты (до 5-й гармоники для частоты Ю0 Гц), при этом в исходном :игнале измеряется доля :аждого из гармонических :компонентов (рис. 3).

Рис. 3

   Режим измерений "Скорость вращения/частота" востребован при обслуживании ротационных механизмов, электроприводов и двигателей внутреннего сгорания. В зависимости от условий измерения возможна настройка отображения угловой скорости: "1 или 2 оборота/импульс" или "2 или 4 импульса/оборот".

   Компактный Fluke 125 - сбалансированное решение для поиска неисправностей на объектах современного промышленного производства, сервиса, ремонта и для автомобильной диагностики, а также при монтаже и пусконаладке оборудования.

В заключительной части статьи рассмотрены функциональные особенности и основные возможности скопметра Fluke 125 (Fluke, США) по обработке и анализу результатов диагностики современного индустриального оборудования.

   Как отмечалось в предыдущих частях обзора, принципиальные новшества, внедренные в Fluke 125, заключаются в наличии двух прикладных решений в виде режима тестирования сигналов интерфейсных шин (Fieldbus) и функции измерения электрической мощности в однофазных и симметричных трехфазных системах.

   Новый продукт позиционируется производителем как средство измерения категории Industrial, т. е. в первую очередь для применения в условиях современного производства и технической эксплуатации промышленного оборудования.

   Функция Connect-and-View™ (Подключай и смотри) обеспечивает возможность оперативного отображения неизвестных сигналов сложной формы в автоматическом режиме. При использовании этой функции без вмешательства оператора выбираются оптимальные значения коэффициентов развертки и усиления, положение осциллограммы (амплитуда сигнала, масштаб по оси времени и параметры запуска развертки) для обеспечения устойчивого отображения сигналов практически любой формы. При изменении сигнала соответственно изменяются и параметры настройки изображения.

   Функция Touch Hold® позволяет обнаруживать и фиксировать устойчивое значение главных показаний, выбранных пользователем (отображаются на основном дисплее крупными цифрами). Обнаружение устойчивого измерения сопровождается звуковым сигналом.

   Использование TrendPlot™ помогает быстро обнаружить редкие сбои. Данная функция строит график максимальных и минимальных значений в масштабе от 15 с/дел, (за период 120 с) до 2 суток/дел, (за период 16 суток) с отметкой даты и времени. Автоматически устанавливается масштаб по вертикальной оси и по оси времени. При этом отображается текущее показание, а также мин./ макс, или среднее AVG) показание. Использование TrendPlot™ поможет быстро найти нерегулярные сбои, наиболее сложные для поиска.

   Они могут быть вызваны плохими соединениями, пылью, грязью, коррозией, дефектными проводами или разъемами и т. п. По двум входам возможно записывать любую комбинацию параметров: напряжение, ток, температуру, частоту и фазовый сдвиг (с отметкой времени и даты), облегчая и ускоряя обнаружение неисправности. Теперь, чтобы их увидеть, не надо все время быть рядом и следить за дисплеем — скопметр Fluke 125 сделает это самостоятельно без пропуска аномальных событий.

   Прибор и прилагаемые экранированные измерительные провода сертифицированы для работы с промышленными электроустановками до 600В CAT III. При использовании пробников серии VPS40 возможны измерения по категории безопасности 1000В CAT III. Это позволяет выполнять измерение действующего напряжения сигналов с широтно-импульсной модуляцией непосредственно на выходе электроприводов. Эксплуатация прибора упрощается благодаря функции настройки с использованием наборов данных, имя которым присваивает пользователь (меню профилей).

   С помощью оптически изолированного интерфейса RS-232 ScopeMeter 125 можно безопасно подключать непосредственно к принтеру для печати результатов или к ПК для последующего анализа информации с помощью программного обеспечения FlukeView (рис. 4).

   Для анализа данных удобны функции курсорных (AU, ЛТ, 1/ЛТ) и относительных измерений, с помощью которых выполняется, например, спектральный анализ, а также режим экспорта информации в другие аналитические программы для обработки результатов.

   Документирование проводят посредством передачи формы сигнала, изображения на экране и результатов измерений из прибора в ПК, которые легко распечатать или включить график в отчет.

   Для архивирования данных возможно создать библиотеку форм сигналов со своими комментариями, важными при анализе и сравнении. В качестве резервной копии данных доступно сохранить все содержимое памяти ScopeMeter в компьютере.

   Допусковыи контроль сигналов обеспечивается сохранением эталонных осциллограмм сигналов в ПК (или обратной загрузкой шаблонов в ScopeMeter) и последующим проведением теста "Pass/Fail" (Годен/ Не годен).