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
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | ПАРАМЕТРЫ | ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ FLUKE 125 |
| КАНАЛ ВЕРТИКАЛЬНОГО ОТКЛОНЕНИЯ | Полоса пропускания (-3 дБ) | 0...40 МГц |
| Коэфф. отклонения (Коткл) | 5 мВ/дел... 500 В/дел | |
| ПОГреШНОСТЬ уСтаНОВКИ Коткл | ±(1 % + 0,05КОТКЛ) | |
| Время нарастания | <8,75 не | |
| Входной импеданс | 1 МОм / 20 пФ | |
| Макс, входное напряжение | 600 В скв | |
| Режимы работы | Канал 1 (2), канал 1 (2) инвертированный, каналы 1 и 2 | |
| КАНАЛ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОТКЛОНЕНИЯ | Коэфф. развертки (Кразв) | 10 нс/дел...5с/дел |
| Погрешность установки Кразв | ±(0,1% + 0,04Краз8) | |
| Режимы работы | Основной, медленная развертка Roll (1...60 с/дел) | |
| Источники синхросигнала | Канал 1, канал 2, внешний | |
| СИНХРОНИЗАЦИЯ | Режимы запуска развертки | Автонастройка (Connect-and-View™), автоколебательный, ждущий, однократный, ТВ (PAL, NTSC, PAL+, SECAM) |
| Фильтры синхронизации | Связь по перем. или пост, току | |
| Вход внешней синхронизации | Оптически изолированный вход, кабель ITP120 (опция) | |
| АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ | Разрешение по вертикали | 8 бит |
| Макс, частота дискретизации | 25 МГц (однокр. сигнал); эквив. 1,25 ГГц (периодич. сигнал) | |
| Режимы сбора данных | Выборка, пик. детектор (>40 не), сглаживание, накопление | |
| АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ | Функции по вертикали | U (I) переменное, постоянное, переменное со смещением, пик., дБ (дБ, дБм/50 Ом, дБм/600 Ом), коэфф. амплитуды |
| Функции по горизонтали | Частота, +/-коэфф. заполнения, +/-ширина импульса, фаза | |
| КУРСОРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ | Один вертикальный курсор | U макс/ мин/ ср., время от начала записи (Roll, Trend Plot) |
| Два вертикальных курсора | All, ДТ, 1/ДТ, время между событиями (Roll, Trend Plot) | |
| Два горизонтальных курсора | +/-пик, размах +пик... -пик, время нарастания и спада |
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).
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | ПАРАМЕТРЫ | FLUKE 125 |
| МУЛЬТИМЕТР | Макс, пределы измерений | 1250 В, 10 МА (сдатчиком), 30 МОм, 50 МГц (123), 70 МГц (124/125), 500 мкФ, 800 °С (с датчиком), 0...3590, 2...98 % |
| Макс, разрешение | 0,1 мВ; 10 мкА; 0,1 Ом; 1 Гц; 10 пФ; 0,1 °С; 1°; 0,1 % | |
| Базовая погрешность | ±0,5 % (постоянное напряжение) | |
| Дополнительные функции | Δ-измерения, автоудержание | |
| РЕГИСТРАТОР TREND PLOT | Режимы работы | График мин./ макс/ ср. с метками даты и времени |
| Источник сигнала | Канал 1 (2), 1 и 2 | |
| Длительность записи | 120 с (15 с/дел)...16 суток (48 ч/дел) | |
| ТЕСТИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ШИН ИНТЕРФЕЙСОВ | Режимы работы (Fieldbus) | Выбор допусковых значений, гпазковая диаграмма |
| Источник сигнала | Канал 1 (2), 1 и 2 | |
| Типы шин (протоколов) | AS-i, CAN, Interbus S, ControlNet, Modbus (RS-232, RS^85), Foundation Fieldbus, Profibus, Ethernet | |
| ОБЩИЕ ДАННЫЕ | Память | 20 ячеек (экран/ осциллограмма/ профиль - по выбору) |
| ЖК дисплей | 8x9,6 дел. (72x72 мм); 240x240 точек; подсветка | |
| Питание прибора | Внешнее через сетевой адаптер | |
| Аккумул. батарея NiMH, время работы до 6,5 ч | ||
| Габаритные размеры | 232x115x50 мм | |
| Масса | 1 2 кг (с аккумулятором) |
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.