HybridADC-Signalverarbeitungstechnologie

Welcher ADC-Wandler ist besser? SAR-ADC oder Delta-Sigma-ADC? Nun, jetzt spielt das keine Rolle mehr. SIRIUS XHS Datenerfassungssysteme führen ein Hybrider ADC Signalverarbeitungstechnologie. HybridADC bietet das Beste aus beiden Welten. Der Benutzer kann die Betriebsarten für jeden analogen Eingangskanal auswählen:

1. Modus für hohe Bandbreiten: Dieser Modus bietet eine extrem hohe Bandbreite von 5 MHz und eine Abtastrate von 15 MS/s. SIRIUS XHS-Geräte können Impuls-, Schritt- und Rechtecksignale perfekt erfassen, ohne dass es zu Klingeln oder Überschwingen kommt. Ein solcher Modus eignet sich perfekt für die Aufzeichnung von Transienten und Anwendungen wie die Leistungsanalyse. Ein solcher Erfassungsmodus ist typischerweise in SAR-ADCs zu finden.

2. Hochdynamischer aliasfreier Modus: Dieser Modus arbeitet mit Abtastraten von bis zu 2 MS/s und erfasst Daten mit einem Dynamikbereich von bis zu 150 dB. Er verwendet einen aliasfreien Filter mit einer Bandbreite, die eng am Nyquist-Kriterium ausgerichtet ist, was ihn ideal für die Frequenzbereichsanalyse von Signalen wie Schall und Vibration (NVH) macht. Diese Leistung entspricht weitgehend derjenigen von Sigma-Delta-ADCs.

Nach heutigem Datenerfassungsstandard würden Sie für die oben genannten Messungen zwei unabhängige Datenerfassungsgeräte benötigen. Mit den SIRIUS XHS Messsystemen können Sie die Abtastrate pro Kanal unabhängig voneinander wählen. Damit ist sichergestellt, dass alle Messungen zu Ihrer aktuellen Prüfanwendung passen. Alle Modi stehen auf einem Gerät zur Verfügung und können auch parallel arbeiten, d.h. zwei Kanäle mit unterschiedlichen Raten, Bandbreiten und Dynamikbereichen völlig synchron zueinander erfassen.

SIRIUS® XHS digitale Zählereingänge

Wie bereits hervorgehoben, ist das SIRIUS® Die XHS-Datenerfassungssysteme sind mit dem hochmodernen SUPERCOUNTER von Dewesoft ausgestattet.® Technologie über alle acht Zählereingänge. Die Zählereingänge sind verfügbar für alle SIRIUS® XHS-Instrumente, die den Benutzern eine erweiterte Zähler-/Encoder-Eingangsfunktion bieten.

Praktisch auf der Rückseite des SIRIUS® XHS-Instruments gewährleisten die Zählereingänge eine einfache Zugänglichkeit und einen nahtlosen Anschluss aller Arten von Zähler- und Drehgebersensoren über die 7-poligen Buchsen LEMO 1B.

Die Zähler verfügen über eine Zeitbasis von 150 MHz, eine maximale Bandbreite von 15 MHz und eine 32-Bit-Auflösung. Der Dewesoft SUPERCOUNTER® verfügt über eine erweiterte Eingangsfilterung, um Glitching-Probleme zu vermeiden. Die Zählereingänge sind mit 3,3 V TTL/CMOS-Logikpegeln kompatibel.

SIRIUS® Die XHS-Zählereingänge unterstützen alle diese Modi:

• Ereigniszählung

• Wellenform-Timing

• Geber

• Tacho

• Zahnrad

Jeder Zählerkanal verfügt über drei Standard-Eingänge (A, B, Z), die für Encoder-Anwendungen erforderlich sind. Er bietet außerdem +12 V und +5 V für die Sensorversorgung sowie einen digitalen Ausgang für Alarmierung und schnelle Triggerung.

Die Zählerkanäle können auch als Digitalausgang verwendet werden. Die digitalen Ausgänge verwenden eine 5-V-Push-Pull-Logik mit einer schnellen Triggeroption. Das Trigger-Out-Modul ermöglicht digitale Ausgänge basierend auf benutzerdefinierten Bedingungen. Entweder vom analogen Eingangskanal oder vom digitalen Eingangskanal. Diese Triggeroption arbeitet in Echtzeit auf der Hardware selbst. Der Benutzer hat die Möglichkeit, die Form des Ausgangsimpulses in Bezug auf Verzögerung und Dauer anzupassen.

Die Gesamtansprechzeit kann unter 500 ns liegen, was sich bei zeitkritischen Anwendungen wie Notabschaltungen oder Alarmen als vorteilhaft erweist.

Kanal-zu-Kanal galvanische Isolation

SIRIUS verfügt über eine hohe galvanische Kanal-zu-Kanal- und Kanal-gegen-GND - Isolation (± 1000 V) und eine isolierte Sensorspeisespannung für jeden Kanal.

Dadurch gibt es keine Probleme mehr, hohe Spannungspotentiale zu messen und keine Probleme mehr mit Gleichtaktstörungen. Ebenso sind damit Vibrations-, Temperatur- oder andere Messungen, bei denen nicht-isolierte Sensoren auf Potenzial liegen, möglich. In solchen Fällen wäre ein nicht-isoliertes DAQ-System aufgrund des Ausgleichsstroms gefährdet, oder es würde falsche Ergebnisse liefern. Mit dem SIRIUS System muss man sich darum keine Sorgen machen.

Die digitale Isolation hat einen weiteren großen Vorteil - die Frequenzbandbreite der Verstärker bleibt erhalten. SIRIUS bietet "sorgenfreie" Messungen, weniger Rauschen, verhindert Masseschleifen und sorgt damit für die beste Signalqualität.

Für weniger anspruchsvolle Anwendungen und niedrigere Kosten ist SIRIUS auch nur mit Isolation der Kanäle zur Stromversorgung (statt Kanal-zu-Kanal-Isolation) erhältlich.

Offene Schnittstellen und Standard-Protokolle

SIRIUS XHS bietet zwei Möglichkeiten, die Daten an den PC zu übertragen:

• Ethernet (GLAN) - perfekt für die verteilte Datenerfassung

• USB 3.0 (Typ C-Anschluss) - ideal für die Übertragung mit sehr hoher Geschwindigkeit

Während das System die Messdaten erfasst, wird die CPU nur minimal beansprucht. Die Reduktion der Prozessorlast wird durch die Verwendung der DMA-Technologie auf Systemebene ermöglicht.

Die moderne Kommunikation zwischen den einzelnen Maschinen bedarf einer standardisierten Sprache. Der SIRIUS XHS entspricht dieser Anforderung und stellt erfasste Daten parallel über Standard Protokolle bereit.

• OPC UA: Ist mittlerweile DER Industriestandard. Es ist ein perfektes Framework, in dem das Gerät in jedes System integriert werden kann, einschließlich SCADA, MES, ERP, Mobilgeräten und anderen.

• XCP: Ab Version 1.4 bietet XCP ein sehr leistungsfähiges Schnittstellen-Protokoll für den Datenaustausch in der automobilen Industrie. Die 1-Gbit-XCP-Schnittstelle ermöglicht Datenübertragung mit bis zu 1 MS/s und erfüllt die Anforderung hoher Samplingrate in der E-Mobilität.

• CAN und CAN FD: Fahrzeug-Bussysteme werden über die CAN FD Schnittstelle ausgelesen, während die gemessenen Daten über dieses seit vielen Jahren populäre Standardprotokoll übertragen werden können.

Kompatibel mit verschiedenen Stromsensoren

Richtige Stromwandler sind für elektrische Messungen unerlässlich. Unsere Leistungsanalysatoren sind mit einer breiten Palette verschiedener Stromsensoren kompatibel. Wir bieten verschiedene Stromsensortypen an, die perfekt mit unseren Leistungsanalysatoren zusammenpassen:

• DC-CT® Stromwandler

• Null-Fluss-Wandler

• Stromwandler mit Eisenkern

• Hall-kompensierte Stromzangen

• Fluxgate-Stromzangen

• Rogowsky-Spulenstromsonden

• Shunts

Alle unsere Stromsensoren verfügen über TEDS und können direkt von unseren Netzanalysatoren gespeist werden. Weitere Informationen finden Sie unter:

• DC-CT® Stromwandler Produktseite

• Aktuelle Sensoren Produktseite

Verschiedene Verdrahtungskonfigurationen mit einfacher und intuitiver Einrichtung

Die Datenerfassungssoftware DewesoftX bietet eine visuelle Auswahl verschiedener Verdrahtungsschemata und liefert Leistungsberechnungen für alle möglichen Verbindungen.

Vordefinierte Leistungsschemata:

• Gleichstrom

• Einphasig

• Zweiphasig

• Stern

• Dreieck

• V-Anschluss

• Aron-Anschluss

• Kombinierte Stern/Dreieck-Schaltung

Diese Verbindungen können mit oder ohne Ströme gemessen werden. Dank des modularen Aufbaus unserer Messgeräte und der mehrfach synchronisierten Leistungsmodule in unserer Software kann Dewesoft auch 6-, 7-, 9- oder 12-phasige Motoren analysieren.

Um mehr über die einzelnen Verbindungen zu erfahren, sehen Sie sich bitte die Dewesoft Power Analysis kostenlose Online-Schulung oder die Dewesoft Power Handbuch.

Berechnungen der elektrischen Leistung

DewesoftX Software zur Datenerfassung zeichnet automatisch Spannungs- und Stromrohdaten auf und berechnet und speichert gleichzeitig alle Leistungsparameter, einschließlich:

• Wirkleistung (P), Blindleistung (Q), Scheinleistung (S), Verzerrungsleistung (D)

• Cos φ, Leistungsfaktor

• P, Q, Cos φ für jede Harmonische

Berechnungen für mehrere Stromversorgungssysteme

Die Netzanalysatoren von Dewesoft können mehrere Stromversorgungssysteme gleichzeitig messen. Zum Beispiel kann der Dewesoft R8D Leistungsanalysator kann bis zu acht 3-Phasen-Systeme synchron messen. Dewesoft unterstützt die Leistungsanalyse bei verschiedenen Frequenzen, einschließlich Gleichstrom, 50 Hz und variablen Frequenzen, und unterstützt alle Verdrahtungskonfigurationen, wie einphasig, zweiphasig, dreiphasig Stern, dreiphasig Dreieck, dreiphasig Aron und dreiphasig V, um vielseitige und präzise Messungen für jede Anwendung zu gewährleisten.

Messung der mechanischen Parameter

Die Leistungsanalysatoren von Dewesoft können auch mechanische Werte wie Drehmoment, Drehzahl, Geräusche, Temperatur und Schwingungen in vollständiger Synchronisation messen. So können Sie parallel zur elektrischen Leistung auch thermische, NVH- und Effizienzberechnungen durchführen.

Genaue Frequenzberechnung

Ein einziger Dewesoft Leistungsanalysator und ein einziges Datenerfassungssystem können mehrere Leistungsmodule gleichzeitig messen, jedes mit einer unabhängigen Frequenz. Zu den unterstützten Netzfrequenzen gehören:

• 16,7 Hz: Eisenbahnsektor

• 25 Hz: Öffentliches Netz

• 50 Hz: Öffentliches Netz

• 60 Hz: Öffentliches Netz

• 400 und 800 Hz: Luft- und Raumfahrt

• Variable Frequenz: Z.B. Wechselrichter

Berechnung der Periodenwerte

Unsere Netzanalysatoren berechnen auch Periodenwerte von Spannung und Strom, Leistungskomponenten, Leistungsfaktor und symmetrische Komponenten. Benutzer können Zyklusberechnungen und den Überlappungsprozentsatz definieren.

Berechnung der Stern-Dreieck-Schaltung

Das System kann alle Werte und Wellenformen für Sternschaltungen aus einer Dreieckschaltung berechnen und umgekehrt, wobei die Wellenformen für U1, U2, U3 ↔ U12, U23, U31 angezeigt werden.

Einfache Analyse der Netzqualität

Die DewesoftX Harmonic FFT Software ermöglicht die Visualisierung von Oberschwingungen:

• Spannung,

• aktuell,

• Wirk- und Blindleistung,

• Netzspannung,

alle vollständig mit der Grundfrequenz synchronisiert.

Normen für die Stromqualität

Unser Netzanalysator unterstützt eine breite Palette von Netzqualitätsnormen, darunter:

• Spannungs- und Stromflimmern

• THD, THC, TDD, TDC, TDR

• Zwischenharmonische, Voll- und Halbseitenbänder

• Schnelle Spannungsänderungen (RVC)

Diese Messungen und Analysen gewährleisten die Einhaltung zahlreicher Industrienormen und erleichtern die Aufrechterhaltung einer optimalen Stromqualität.

Reichhaltige Visualisierung

Nach dem Einrichten des Leistungsmoduls können Sie den Messbildschirm konfigurieren und anpassen. Zu den wichtigsten Anzeige-Widgets für die Analyse der elektrischen Leistung und der Netzqualität gehören die folgenden Anzeige-Widgets:

• Digitale Messgeräte: Anzeige verschiedener Momentanwerte, die vom Leistungsmodul mit Einheitenunterstützung berechnet werden. Mehr erfahren.

• Schreiber und X/Y-Schreiber: Der Dewesoft Leistungsanalysator bietet visuelle Schreiberanzeigen für Zeitbereichsdaten, die alle Parameter in einzelnen Intervallen anzeigen. Der X/Y-Rekorder kann online Orbitalplots erzeugen. Erfahren Sie mehr über Blockflöte und X/Y-Schreiber.

• Umfang: Zeigt die Wellenformen von Spannungen und Strömen an, einschließlich der Spannungen zwischen den Leitungen (U12, U23, U31) und zwischen Leitung und Erde (U1, U2, U3). Mehr erfahren.

• Vektor-Scope: Visualisiert die Beziehungen zwischen Spannungen und Strömen für bis zu 3-phasige Systeme. Mehrere Vektorskope und einzelne Oberschwingungen können gleichzeitig angezeigt werden. Die "Transparent"-Funktion ermöglicht den direkten Vergleich von Phasoren. Mehr erfahren.

• Harmonische FFT: Bietet eine einfache und umfassende Analyse von Oberschwingungen für Spannung, Strom, Leistung und Blindleistung, die alle mit der Grundfrequenz des Signals synchronisiert sind. Mehr erfahren.

• Konturdiagramm: Eine 2D-Grafik, die 3D-Daten mithilfe von Konturen oder farbcodierten Bereichen darstellt. Diese Visualisierungstechnik hilft dabei, Muster und Beziehungen in komplexen Datensätzen, wie z. B. Effizienzkarten für Motoren, aufzuzeigen und erleichtert das Verständnis und die Analyse der Informationen. Mehr erfahren.