
Краткое описание продукта Генератор электрических сигналов – это высокоточное специализированное устройство для генерации сигналов, предназначенное для проверки электрооборудования, тестирования реле защиты, калибровки качества электроэнергии, а также для научных исследований и настройки...
Генератор электрических сигналов — это высокоточное специализированное устройство для генерации сигналов, предназначенное для проверки электрооборудования, тестирования реле защиты, калибровки качества электроэнергии, а также для научных исследований и настройки в лабораториях. Устройство использует высокоскоростной цифровой процессор DSP, модуль преобразования DAC высокой точности и технологию калибровки усиления с замкнутым циклом и позволяет генерировать различные стандартные и искажённые формы электрических сигналов; оно применяется в основном для моделирования различных режимов работы электросети: нормального функционирования, отказов и возмущений, гармонических искажений, падения напряжения и других условий.
Данное устройство позволяет точно генерировать программируемые сигналы переменного напряжения и тока однофазного и трёхфазного режима, полностью имитируя динамические изменения реальной электросети. Оно широко используется для проверки точности и функциональных испытаний релеционных защитных устройств, электроизмерительных приборов, трансформаторов и оборудования для мониторинга качества электроэнергии, а также применяется в учебных лабораториях по электротехнике в высших учебных заведениях, научных исследованиях и разработках в энергетической отрасли, а также при настройке электрического оборудования на промышленных и горнодобывающих предприятиях. По сравнению с обычными генераторами сигналов данное устройство специально оптимизировано для работы в условиях электроэнергетики и отличается возможностью управления высокой мощностью, стабильным выходным сигналом и возможностью программирования специализированных электрических форм сигналов; оно является ключевым специализированным оборудованием для испытаний, kalibrации и экспериментов в области электроэнергетики.
1. Точная генерация различных типов электрических сигналов
Система поддерживает стандартные типы сигналов — синусоидальные, квадратные, треугольные и зубчатые формы сигнала, а также включает встроенную библиотеку специализированных форм сигналов для энергетической отрасли. Она способна генерировать различные искажённые формы электрических сигналов: гармонические и интергармонические сигналы в сети, падения и росты напряжения, кратковременные перебои, дрейф частоты, трёхфазный дисбаланс, а также нулевую последовательность напряжения и тока. Это позволяет полностью воссоздать как нормальные, так и неисправные режимы работы электросети и удовлетворить все требования к тестированию электрооборудования.
2. Трехфазный независимый программируемый выход
Устройство поддерживает независимое программируемое управление трёхфазным напряжением и трёхфазным током; амплитуда, фаза и частота каждого фазового компонента могут настраиваться отдельно и не связаны между собой. Оно позволяет точно моделировать различные сценарии электрических неисправностей — балансированную и небалансированную трёхфазную нагрузку, одностороннюю неисправность, двухфазный короткий замыкание и трёхфазный короткий замыкание — и соответствует требованиям профессиональных тестовых задач в области релейной защиты и анализа сетевых неисправностей.
3. Выход сигнала с высокой точностью и стабильностью
Для эффективного подавления температурных и нулевых дрейфов выходного сигнала используется 16-битный высокоточный DAC-чип в сочетании с алгоритмом калибровки с замкнутым контуром обратной связи; искажение формы сигнала крайне низкое, а амплитуда, частота и фаза выходного сигнала сохраняются стабильными в течение длительного времени. Устройство оснащено многоступенчатой электромагнитной фильтрационной схемой, обеспечивающей высокую устойчивость к помехам и позволяющую работать стабильно в сложных электромагнитных условиях лабораторий, подстанций и других условий, что гарантирует точность результатов измерений и калибровки.
4. Функция моделирования динамических условий работы
Поддерживается настройка временных характеристик сигнала и изменение динамических параметров; возможна моделирование таких динамических процессов, как медленные колебания напряжения в электросети, мгновенные падения напряжения, резкие изменения частоты и смещения фазы. Длительность аварии, амплитуда неисправности и время восстановления могут быть свободно заданы, что позволяет точно соответствовать реальным характеристикам аварий в сети и используется для проверки способности электрооборудования к реакции на неисправности, точности действия защитных устройств и скорости их отклика.
5. Удобные функции взаимодействия человека с системой и редактирования
Устройство оснащено высококачественным ЖК-дисплеем с чётким и наглядным отображением параметров; в сочетании с физическими кнопками и регулировочными ручками позволяет быстро настраивать параметры, просматривать формы сигналов, сохранять их и запускать нужные режимы работы. Возможна персонализированная хранение нескольких типичных тестовых форм сигналов и параметров рабочих режимов — их можно легко извлечь и использовать одним кликом без необходимости повторной настройки, что значительно повышает эффективность отладки и тестирования.
6. Стандартизированные средства связи и удаленного управления
Устройство оснащено стандартными интерфейсами RS485 и USB для связи, совместимо с общепринятыми промышленными протоколами коммуникации и поддерживает удалённое управление с помощью программного обеспечения на компьютере. Оно позволяет редактировать формы сигналов, изменять параметры в режиме удалённой работы, загружать результаты тестирования в реальном времени и выполнять автоматизированные тестовые процессы; может интегрироваться с системами автоматизированного тестирования для калибровки большого числа устройств и проведения интеллектуальных экспериментов.
7. Защита от перегрузки и меры безопасности
Устройство оснащено встроенными автоматическими механизмами защиты от перегрузки напряжением, перегрузки током, перегрева и короткого замыкания. При возникновении короткого замыкания на выходном порту, аномальной нагрузки или повышенной температуры устройство мгновенно отключает выходной сигнал и активирует световой/звуковой сигнал тревоги, одновременно фиксируя состояние неисправности, что обеспечивает эффективную защиту самого устройства и подключённых к нему приборов, гарантируя безопасность и надёжность его работы.
8. Высокая совместимость и практичность
Устройство обеспечивает широкий диапазон регулировки амплитуды, частоты и фазы выходного сигнала, идеально подходит для предварительной проверки и калибровки электрического оборудования низкого и среднего напряжения. Благодаря компактным размерам и высокой эффективности охлаждения оно способно работать в течение длительного времени при полной нагрузке и соответствует требованиям различных сценариев использования — от длительных лабораторных экспериментов и серийного контроля на заводах до эксплуатации и настройки на местах.
1. Условия труда
Источник питания: переменный ток 220 В ± 10 %, частота 50 Гц ± 1 Гц
Общий энергопотребление устройства: ≤ 150 Вт
Рабочая температура: от -10 °C до +55 °C
Температура хранения: от -20 °C до +70 °C
Относительная влажность: 10 %–90 % (без конденсата)
Условия работы: отсутствие сильно коррозионных газов, сильных вибраций и сильного электромагнитного помехового воздействия.
2. Технические показатели частоты
Диапазон частоты выхода: 10 Гц–1000 Гц (точная оптимизация в диапазоне электроэнергетической частоты).
Точность частоты: ±0,01 Гц
Разрешение частоты: 0,001 Гц
Стабильность частоты сети: ≤ ±0,005 Гц за 24 часа
3. Технические характеристики выходного напряжения
Диапазон выходного напряжения однофазного/трехфазного режима: 0–300 В (напряжение фазы), 0–520 В (напряжение линии).
Точность выходного напряжения: ≤ ±0,1 % FS
Степень искажения напряжения: ≤ 0,05 % (чистая синусоидальная форма сигнала при работе на частоте электросети).
Разрешение по напряжению: 0,01 В
4. Параметры выходного тока
Диапазон выходного тока однофазного/трехфазного режима: 0–20 А
Точность выходного тока: ≤ ±0,1 % FS
Точность электрического тока: ≤ 0,1 % (при работе на частоте сети при полной нагрузке)
Разрешение тока: 0,001 А
5. Показатели фазы и степени баланса
Диапазон регулировки фазы: от 0° до 360° — регулируется непрерывно.
Точность фазы: ≤ ±0,1°
Уровень фазового баланса в трёхфазной системе: ≤ ±0,2°
6. Показатели гармоник и искажений выходного сигнала
Частоты гармоник: от 2-й до 50-й; интергармоники могут свободно накапливаться.
Точность амплитуды гармоник: ≤ ±0,2 % FS
Общий уровень искажения гармониками (THD): регулируется непрерывно в диапазоне от 0 до 50 %.
7. Параметры связи и управления
Коммуникационные интерфейсы: RS485, USB 2.0
Протокол связи: стандартный протокол Modbus, пользовательский протокол для контроллера
Дистанционное управление: поддерживает редактирование формы сигнала, настройку параметров, запуск и остановку работы, а также чтение данных.
8. Параметры безопасности и конструкции
Изоляционные характеристики: изоляционное сопротивление между входным и выходным выводами и землёй не менее 100 МΩ.
Класс прочности на напряжение: AC 2 кВ в течение 1 минуты без пробоя и перегорания.
Уровень защиты: IP30
Метод охлаждения: интеллектуальное воздушное охлаждение с автоматическим включением и отключением при контроле температуры
Материал корпуса: металлический корпус с антистатическим покрытием и защитой от электромагнитных помех
9. Технические характеристики сборочной карты FPGA
Ниже приведена таблица технических параметров FPGA-карт; пользователь может выбрать подходящую карту в зависимости от своих требований.
Указанные параметры технических характеристик продукции измеряются при температуре 25 °C и влажности 40 % после 20 минут работы термического устройства. Если не указано иное.
| Количество каналов | Карта №1: 24 одноканальная линия / 12 дифференциальной линии
Карта №2: 16 одноканальный канал / 8 дифференциальных каналов Карта №3: 8 одноканального канала / 4 дифференциальных каналов |
| Тип преобразователя ADC (Analog-to-Digital Converter) | SAR |
| разрешение | 16-bit |
|
Максимальная частота отбора данных |
1 Мс/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов
500 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов 250 кС/с, непрерывно и без перерывов; общее количество используемых каналов |
| 125 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов | |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | нет |
| Диапазон измерений | ±10.24 V / ±5.12 V / ±2.56 V / ±1.28 V / ±0.64 V |
| Модель входного соединения | DC |
| Входное импеданс | 500 MΩ |
| Ширина полосы для малых сигналов (-3 дБ) | 450 kHz |
| Вводный смещающий ток | 0.7 nA |
| Максимальное входное напряжение для аналогового сигнала | Напряжение на каждом входе относительно земли не превышает ±12 В. |
| Формат журнала событий программного обеспечения | 2 MPts/Ch |
| Предварительно активируемый FIFO | 4096 Pts |
| Режим сбора данных с использованием искусственного интеллекта | Режим непрерывной сборки данных и режим сбора данных с ограниченным количеством циклов |
Точность ввода аналогового сигнала (коэффициент температурной чувствительности — 5 ppm/°C)
| Диапазон измерений | Погрешность усиления
(Значение в единицах ppm) |
Погрешение смещения
(диапазон измерений в единицах ppm) |
Случайный шум (μVrms) | Абсолютная точность на всем диапазоне измерений
(μV) |
| ±10.24 V | 20 | 10 | 195 | 820 |
| ±5.12 V | 50 | 15 | 110 | 550 |
| ±2.56 V | 55 | 30 | 70 | 315 |
| ±1.28 V | 100 | 60 | 60 | 220 |
| ±0.64 V | 200 | 120 | 50 | 100 |
Аналоговый вывод:
| Количество каналов | 4 |
| разрешение | 16-bit |
| DNL | ±1 LSB |
| Максимальная частота обновлений | 100 kHz/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Диапазон ввода | ±10 V |
| Выводная связь | DC |
| Импеданс выхода | 0.1 Ω |
| Выходной ток струи | 10 mA |
| Статус включения питания | В пределах ±50 мВ |
| Память оперативной памяти типа FIFO | 2048 Pts/Ch |
| Режим вывода AO | Прямой выход на постоянное напряжение (DC), периодический вывод сигнала из встроенного FIFO, триггер сигнала из встроенного FIFO с N циклами, непрерывный и не повторяющийся сигнал из компьютерной кэши. |
| Время настройки выходного напряжения | 4 us |
| Наклон края | 9.2 V/us |
Точность аналогового воспроизведения:
| Диапазон измерений (В) | -10 ~ 10 |
| Погрешность усиления (в ppm для показаний) | 30 |
| Коэффициент температурной чувствительности усиления (значение в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность смещения (в ppm от диапазона измерений) | 50 |
| Коэффициент температурного смещения (в единицах ppm/°C в диапазоне измерений) | 5 |
| Абсолютная точность на всем диапазоне измерений (мВ) | 5 |
| Коэффициент температурного отклика (в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность INL (в ppm от диапазона измерений) | 120 |
Цифровой ввод/вывод:
| Количество каналов | 4 входа, 4 выхода |
| В качестве ориентира | DGND |
| Устойчивый резистор подачи сигнала для цифрового ввода | 10 kΩ |
| Напряжение для ввода цифровых значений | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Цифровое выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе цифрового сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Максимальная частота отбора данных по стандарту DIN | 10 MS/s/Ch |
| Максимальная частота обновлений системы DOUT | 10 MS/s/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Программное решение типа FIFO для стандартов DIN | 2 MPts/Ch |
| Динамически предварительно активируемый FIFO-накопитель | 2048 Pts/Ch |
| Аппаратный FIFO типа DOUT | 2048 Pts/Ch |
|
Режим сбора данных по стандарту DIN |
Режим непрерывной сборки данных и режим OneShot
Когда частота дискретизации превышает 4 Мс/с/канал, поддерживается только режим OneShot; количество точек сбора данных не должно превышать 15 000. |
| Режим вывода данных DOUT | Прямой вывод сигнала; периодическое генерирование формы сигнала в встроенной FIFO-памяти; триггерная цепочка формирования формы сигнала в встроенной FIFO-памяти (N циклов); непрерывный, не дублирующий сигнал из компьютерной кэши. |
| Время края сигнала DOUT | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Внешний триггер:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Ввод/вывод внешнего тактового сигнала для отбора проб:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Диапазон частот выходного сигнала | DC ~ 1 MHz |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
| Калибровка | |
| Рекомендуемый время предварительной нагрева | Не менее 20 минут. |
| Рекомендуемый интервал времени для kalibrации | 1 год |
| Интерфейс шины | |
| USB | Высокоскоростной интерфейс USB 2.0 |
| Требования к питанию | |
| Питание осуществляется через порт USB. | 4.5 V ~ 5.5 V |
| Типичный ток в режиме отсутствия нагрузки | 400 mA |
| Максимальная нагрузка | 600 mA |
4.1 Внешний вид:
4.2 Графический интерфейс программного обеспечения:
4.3 Общие функции:
4.3.1 Интеллектуальные приборы
4.3.2 Система экспертной диагностики
4.3.3 Система анализа качества электроэнергии
4.3.4 Функция векторного анализа
4.3.5 Функции осциллографа
4.3.6 Функция измерения сигналов
4.3.7 Функция долгосрочного записи сигналов
Данная функция поддерживает выполнение любых вычислений как для переменного, так и для постоянного тока с использованием 24 дифференциальных каналов. Она оснащена 24 аналоговыми каналами сбора данных (поддерживаются входы напряжения и тока; точность измерения — до 1‰; общая частота дискретизации каналов — 24 спс) и 4 каналами записи сигналов дискретного типа; при заданной продолжительности записи возможна непрерывная запись в течение 24 часов.
4.3.8 Устройство записи сигналов при электрических неисправностях
Для выполнения любых расчётов по переменному и постоянному току используется 24 аналоговых канала и 4 канала для записи сигналов дискретных величин. Функция записи активируется при следующих условиях: запуск с резкой изменением параметра, превышение верхнего предела (включая превышение постоянного тока — порог составляет 1 % или около 50 % от значения UN/IN), превышение нижнего предела, наличие третичной гармоники (при условии Un3 × Kset > Us3 и Us > 1 В; где Us3 — третичная гармоника напряжения нулевой последовательности на конце генератора, а Un3 — третичная гармоника напряжения в нейтральной точке), пятичная гармоника, седьмичная гармоника, высокая частота, низкая частота, трёхфазная положительная последовательность, трёхфазная нулевая последовательность, трёхфазная отрицательная последовательность, а также при выполнении дифференциальных расчётов.
4.3.9 Функции генератора функций
Позволяет генерировать четыре произвольных пользовательских сигнала и обеспечивать их вывод.
4.3.10 Функции генератора произвольных функций
Генератор произвольных функций оснащён четырьмя выходными каналами AO и способен генерировать синусоидальные, треугольные, зубчатые, SINC-, экспоненциальные и постоянные сигналы; диапазон частот выходного сигнала составляет от 1 мГц до 150 кГц, а разрешение выходного напряжения — 16 бит. Благодаря высокому разрешению, низкому уровню шума и искажений, а также возможности гибкой адаптации к различным областям применения — таким как связь, радарная техника и биомедицина — устройство эффективно удовлетворяет разнообразные потребности пользователей.
4.3.10.1 Тест функции синусоидальной формы сигнала
4.3.10.2 Тестирование треугольных волн, зубчатых волн и импульсных волн
4.3.10.3 Пульсный тест
4.3.11 Функция тестирования аналоговых сигналов
Данная система оснащена 4 выходами и 4 входами логических сигналов, а также 24 аналоговыми входами; она позволяет точно рассчитывать такие параметры местной системы управления, как активная мощность, реактивная мощность, коэффициент мощности, трифазные компоненты последовательного ряда, нулевого ряда и отрицательного ряда, эффективное значение, максимальное значение и среднее значение.
4.3.12 Функция настройки произвольного электрического сигнала
4.3.13 Функция записи исторических данных
4.3.14 Безбумажный регистратор данных
4.4 Расширенные функции