
Описание продукта 1.1 Обзор продукта Электрический осциллограф использует компьютеры под управлением Windows, а также смартфоны и планшеты на базе Android в качестве устройств отображения и вычислений, преодолевая ограничения встроенных решений традиционных настольных осциллографов. Основа ус...
1.1 Обзор продукта
Электрический осциллограф использует компьютеры под управлением Windows, а также смартфоны и планшеты на базе Android в качестве устройств отображения и вычислений, преодолевая ограничения встроенных решений традиционных настольных осциллографов. Основа устройства — программные функции; оно выполнено по модульной концепции типа «строительные блоки», позволяющей одной основной единице интегрировать семь типов устройств: осциллограф, генератор сигналов, логический анализатор, спектрометр, бесбумажный регистратор, декодер шинных протоколов и прибор для проверки EMC. Серия включает семь основных серий: начальную, стандартную, высокопроизводительную, специализированную для механических систем и флагманскую четырёхканальную модель; поддерживается каскадное расширение от 2 до 16 каналов. Устройство идеально подходит для решения задач измерений во всех областях — от настройки промышленных ПЛК и разработки источников питания до электроники силовой нагрузки, электроизмерений, учебных практик в вузах и предварительного тестирования EMC.
Данный регистратор данных является одним из функциональных модулей электрического осциллографа: он основан на аппаратной платформе осциллографа и оснащён встроенной функцией профессионального безбумажного регистрации данных, поэтому не требует отдельного оборудования для записи. Благодаря использованию операционной системы Windows компьютерный регистратор позволяет непрерывно и в течение длительного времени синхронно записывать и сохранять данные о напряжении, токе и цифровых временных параметрах, что позволяет заменить традиционные бумажные регистраторы и промышленные бумажные устройства записи.Устройство питается и передаёт данные по интерфейсу USB 2.0, поддерживает синхронную запись аналоговых сигналов и цифровых логических каналов и обеспечивает непрерывную сборку данных в течение до 72 часов. В комплект входят высоковольтный дифференциальный зонд, токовый кламм с функцией открытия и закрытия, источник сигнала и модуль логического анализатора, что позволяет осуществлять долгосрочный мониторинг множества физических величин в промышленных системах, энергетике, источниках питания и автомобильной технике. Программное обеспечение включает функции автоматического построения тенденционных кривых и гистограмм, записи сигналов при обнаружении неисправностей, а также оповещений «Пasa»/«Не pasa». Данные можно удалённо просматривать в реальном времени через локальную сеть; благодаря модульной конструкции устройство легко расширяется для добавления дополнительных каналов сбора данных.
1.2 Типичные сценарии использования
Автоматическое мониторинговое управление промышленными PLC: обеспечивает длительную запись данных с аналоговых датчиков PLC типа 4–20 мА/0–10 В, запись коммуникационных сообщений по шинам RS485/CAN в течение длительного времени, последовательный контроль напряжения и тока на серводвигателях и частотных преобразователях, а также круглосуточное отслеживание и воспроизведение периодических неисправностей оборудования.
Тестирование старения при разработке и производстве источников питания: позволяет выполнить 72-часовой тест старения по параметрам колебаний напряжения, выходного напряжения, входного тока и стабильности цепи; автоматически собирает данные о характеристиках питания в условиях высоких и низких температур и сохраняет сигналы неисправностей.
Проверка электрического и релеового оборудования: поддерживается длительный сбор данных о трёхфазном напряжении и токе, запись параметров возбуждения и синхронизации генератора, мониторинг сигналов плавающего уровня в контрольных шкафах высокого и низкого напряжения; при использовании изолированного дифференциального модуля обеспечивается безопасная передача сигналов высоковольтных цепей.
Автомобильные электронные тесты: обеспечивают круглосуточную запись сигналов на шинах CAN, CAN FD и LIN, регистрацию временных характеристик напряжения датчиков, а также длительный сбор данных о колебаниях автомобильной электросистемы, что способствует воспроизведению неисправностей в автосервисе.
Лабораторные и учебно-практические работы: поддержка долгосрочного записи параметров электронных схем, непрерывной сбора сигналов температуры и давления с датчиков; автоматическое экспортирование отчетов с экспериментальными данными для архивирования.
Проверка неисправностей оборудования: позволяет проводить длительную запись сигналов при периодических отключениях, дрейфинге сигналов и случайных случаях электромагнитных помех; автоматически обозначает точки неисправностей с превышением допустимых значений, что упрощает выявление коренных причин отказов.
Автоматизированное мониторинг производственной линии: благодаря поддержке функции локальной сети LAN возможна синхронная сборка данных от нескольких регистраторов в сети; также предусмотрена возможность удалённого получения исторических данных в реальном времени с компьютера.
2.1 Функция длительного непрерывного записи сигналов
Очень длительный режим записи: поддерживается непрерывная запись от 1 минуты до 72 часов без прерываний; весь процесс автоматически сохраняется в кэше без потери данных, не требуется операторский контроль.
Механизм сегментированного хранения: поддерживает кэширование до 500 кадров на локальном ПК и возможность хранения файлов по отдельным записям объёмом до 20 ГБ, что предотвращает задержки из-за чрезмерного размера отдельных файлов.
Триггерный режим записи аварийных сигналов: поддерживает автоматическое запускание при превышении пределов напряжения или тока, выходе гармоник за допустимые значения, аномалиях частоты, изменении импульсной нагрузки и частых ошибках на шине; сохраняются только формы сигналов до и после возникновения неисправности, что позволяет сэкономить место хранения.
Двухрежимный режим отображения с прокруткой и сканированием экрана: при длительной записи форма сигнала отображается в виде прокружающейся линии, что позволяет в реальном времени просматривать текущее значение и его изменения за прошедший период.
Сравнение визуализации сигнала: после записи можно просматривать полный записанный сигнал в офлайн-режиме; поддерживаются масштабирование и измерение по шкале; возможна импорт стандартных изображений сигнала для сравнения отклонений.
2.2 Многоканальная синхронная сборка данных и статистический анализ
Многоканальная синхронная сборка данных
– Поддержка синхронной записи сигналов напряжения по четырём аналоговым каналам BNC;
– Встроенный 8-канальный логический анализатор, позволяющий синхронно записывать временные сигналы цифрового шины и обеспечивать одновременное хранение аналоговых и цифровых сигналов на одном экране;
Множество каскадных устройств OSCF 4-го уровня могут быть расширены до 8, 12 или 16 каналов для синхронного долгосрочного записи.
Функция автоматического анализа
В реальном времени вычисляются максимальное и минимальное значения, среднее значение, эффективное значение по RMS, пик-контрольное значение, частота и коэффициент использования; автоматически генерируются кривые тенденций измерений и гистограммы данных для наглядного отображения закономерностей колебаний параметров.
Уведомление об неисправности типа «Пasar/Не passer»
Можно настроить пределы верхнего и нижнего значений: при превышении параметров активируется всплывающее окно со сообщением, подаётся внешний сигнал тревоги по интерфейсу RS232 и автоматически сохраняется форма сигнала неисправного участка; это позволяет осуществлять автоматический отбор дефектных изделий на производственной линии.
Анализ математических операций: встроены функции A+B, A−B, A×B, вычисление разности и обратная операция на сигнальной форме; позволяет напрямую фиксировать данные, полученные путем сложных вычислений (например, мощность, разность напряжений, разница значений).
Синхронное записывание спектра FFT: в процессе записи синхронно сохраняется спектр гармоник для каждого интервала времени; поддерживается FFT с разрешением от 1024 до 64 К точек; доступны четыре типа оконных функций — прямоугольное, Хеннинга, Хэмминга и Блэкмана; возможна автоматическая вычисление уровня искажения
2.3 Интегрированная функция измерений
Синхронная запись мощности: длительный сбор данных о мгновенной мощности, активной мощности и видимой мощности для обеспечения постоянного мониторинга энергопотребления источников питания и электродвигателей.
Синхронное декодирование и хранение данных по протоколу шины: в процессе записи осуществляется реальное время расшифровка и сохранение нешифрованных сообщений по интерфейсам RS232, 485, I2C, SPI, CAN, CAN FD и FlexRay; каждое сообщение точно соответствует соответствующему временному метку сигнала, что облегчает отслеживание причин сбоев в коммуникации.
Цифровое фильтрование FIR: перед записью можно включить низкочастотное, высокочастотное, полосовое или полосово-препятствующее фильтрование для устранения промышленных высокочастотных помех и повышения чистоты записываемых данных.
Долгосрочный сбор статистики количества импульсов: позволяет непрерывно фиксировать общее количество импульсов при частоте дискретизации 2,4 М, что делает его подходящим для длительной кумулятивной регистрации импульсов, связанных с скоростью вращения и расходом жидкости.
Синхронный сбор данных по технологии PWM: позволяет записывать кривые изменения коэффициента заполнения и частоты сигналов управления PWM в диапазоне от 200 Гц до 25 кГц.
2.4 Дистанционное управление и расширенные функции
Дистанционный мониторинг локальной сети LAN: поддерживается конфигурация сети типа сервер–клиент; возможен синхронный загрузка данных с нескольких записывающих устройств; отдалённый просмотр 72-часовых кривых данных с места происшествия в реальном времени осуществляется с офисного компьютера; также предусмотрена удалённая доступность исторических файлов из других цехов.
Разнообразие зондов для расширенной сборки данных: подходит в сочетании с раздвижными токовыми кламмами, дифференциальными зондами с высоковольтным изоляцией, mA-зондами для измерения микротока и EMC-зондами для измерения сигналов близкого поля; позволяет одновременно фиксировать значения тока, высокого напряжения и слабых помеховых сигналов.
Экспорт данных в различных форматах: файлы записей можно сохранить в форматах TXT, CSV, Excel, JPG, графики в виде волновых форм и специальные файлы для воспроизведения данных; они могут быть использованы непосредственно в экспериментальных отчётах и при архивировании результатов проекта.
Дополнительная разработка SDK: предоставляются комплекты инструментов для разработки на языках C, Python, LabVIEW и C++, которые можно интегрировать в автоматизированную тестовую платформу для реализации автоматического запуска и остановки процесса записи данных, а также массового экспорта результатов.
Просмотр на мобильном устройстве Android: после установки модуля M смартфон или планшет с функцией OTG может подключиться к устройству для просмотра кривых реального времени и получения данных за короткий период времени.
2.5 Полный перечень технических характеристик аппаратного обеспечения
2.5.1 Основные параметры основного регистратора
| Параметрный проект | Технические характеристики |
| Модельный канал сбора данных | 4 независимых BNC-канала для синхронного сбора данных |
| Встроенный цифровой канал | Логический анализатор модели 8 с напряжением питания 3,3 В или 5 В, обеспечивающий синхронное записывание данных в аналоговом канале |
| Частота отбора данных в реальном времени | Максимальная скорость передачи данных — 400 Мбит/с; эквивалентная частота дискретизации — 5 Гс/с. |
| вертикальная разрешающая способность | Разрешение в диапазоне 8–13 бит подстраивается; незначительные колебания сигналов точно фиксируются. |
| Технические характеристики пропускной способности канала связи | Один канал с частотой 200 МГц; синхронизация четырёх каналов — 35 МГц. |
| Диапазон продолжительности последовательных записей | Безперебойная запись в течение периода от 1 минуты до 72 часов. |
| Локальный кэш ПК | Максимальный объём буфера для формы сигнала — 500 кадров; это предотвращает потерю данных. |
| Максимальный размер файла для записи данных | 20 ГБ с автоматическим сегментированием пространства для хранения |
| Диапазон временных интервалов | 5 нс ~ 72 минут на кадр; подходит для длительной записи сигналов высокой и низкой скорости. |
| Входное соединение | Переключение между режимами AC и DC возможно с помощью программного обеспечения. |
| Входное импеданс | 1MΩ // 25pF |
| Питание всего устройства | USB 2.0, напряжение питания 5 В, ток 350 мА; не требуется внешний адаптер питания. |
| Размер корпуса | 160 мм × 103 мм × 30 мм; чистый вес – 607 г |
| Условия рабочей среды | Температура использования: 0–40 °C (точное измерение в диапазоне 20–30 °C); температура хранения: –20–60 °C; уровень влажности: 10–90 % относительной влажности; образование конденсата не наблюдается. |
| Сертификация соответствия требованиям | CE、FCC |
2.5.2 Технические характеристики измеряемых электрических величин
| Тип аксессуара | Функциональные параметры | Предназначение рекордера |
| Модуль изоляции и дифференциации IDP21 | Ширина полосы частот — 300 кГц; изоляционное напряжение ±500 В. | Долгосрочная запись данных из цепи высоковольтного плавучего устройства |
| Дифференциальный датчик высокого напряжения HDP76 | Устойчивость к совместному режиму напряжения — 100 МГц, ±1400 В | Инверторы частоты, системы мониторинга высокого напряжения на шине |
| Токовый кламм CxxB для измерения процессов открытия и закрытия молекул | Диапазон измерений: DC до 25 кГц; диапазон тока — от 10 до 200 А | Синхронный запись тока электродвигателя и тока питания |
| Модуль источника сигнала S02 | Выходной диапазон частот: 1 Гц ~ 13 МГц | Синхронный сбор данных при стимуляции в замкнутом цикле с помощью рекордера |
| Модуль передачи данных на основе оптического волокна OF01 | Максимальное расстояние между оптическими элементами изоляции составляет 20 км. | Дистанционная запись данных на промышленных объектах на больших расстояниях |
| Модуль изоляции для портов USB/USB | Электрическая изоляция USB | Система записи сигналов безопасности в цехах с высоким уровнем помех |
Промышленная автоматизация: сбор аналоговых и дискретных сигналов с помощью ПЛК; извлечение и декодирование данных по шинам RS485, CAN и LIN; тестирование формы сигнала на серводвигателях и частотных преобразователях.
Разработка источников питания: колебания напряжения в переключающем источнике питания, коэффициент усиления контура, кривая частотной характеристики, анализ мощности;
Электроника локомотива: автомобильная шина CAN FD/FlexRay, сигналы с датчиков, диагностика неисправностей в механической части (специальная серия 980);
Испытания электрических систем: сигналы на плавающих платформах при высоком и низком напряжении, трёхфазная векторная анализа, моделирование реле защиты;
Предварительное тестирование EMC: сканирование спектра электромагнитных помех в ближнем поле для печатных плат;
Обучение и практическая подготовка: лабораторные работы по электронным схемам, обучение моделированию сигналов;
Длительный мониторинг: бес纸овый журнал в течение 72 часов; запись сигналов при возникновении неисправностей.
Дистанционный мониторинг: сетевая инфраструктура локальной сети (LAN) с множеством устройств и сбор данных на промышленных объектах на больших расстояниях с использованием оптических волокон.
3.3.1 Функции осциллографа
3.3.2 Функции генератора сигналов
3.3.3 Функции датчика данных
3.3.4 Функции спектрометра
3.3.5 Декодер для связи
3.3.6 Анализатор качества электроэнергии
3.3.7 Логический анализатор