Технология формирования сигнала гибридного АЦП

Какой преобразователь АЦП лучше? SAR АЦП или Дельта-сигма АЦП? Теперь это не имеет значения. Системы сбора данных SIRIUS XHS представляют технологию формирования сигнала гибридного АЦП, которая совмещает в себе лучшее из двух миров. Он позволяет пользователям выбирать режимы работы для каждого аналогового входного канала:

1. Режим высокой пропускной способности: Этот режим обеспечивает чрезвычайно высокую полосу пропускания 5 МГц и частоту дискретизации 15 МС/с. Приборы SIRIUS XHS могут идеально регистрировать импульсные, ступенчатые и квадратичные сигналы без каких-либо звонов или перегрузок. Такой режим идеально подходит для регистрации переходных процессов и таких приложений как анализ мощности. Такой режим регистрации обычно используется в SAR АЦП.

2. Высокодинамичный режим без псевдонимов: Этот режим работает с частотой дискретизации до 2 МГц, получая данные с динамическим диапазоном до 150 дБ. В нем используется антиалиасинговый фильтр с полосой пропускания, близкой к критерию Найквиста, что делает его идеальным для анализа сигналов в частотной области, таких как звук и вибрация (NVH). Эти характеристики в точности повторяют характеристики сигма-дельта АЦП.

Согласно современным стандартам сбора данных, для вышеупомянутых измерений вам потребовалось бы два независимых устройства сбора данных. Системы сбора данных SIRIUS XHS позволяют выбирать частоту дискретизации отдельно для каждого канала. Это гарантирует, что все измерения будут соответствовать вашим текущим задачам испытания. Все режимы доступны на одном устройстве и могут работать параллельно, получая данные по двум каналам с разными частотами, полосами пропускания и динамическими диапазонами абсолютно синхронно друг с другом.

Цифровые входы счетчиков SIRIUS® XHS

Как уже отмечалось ранее, системы сбора данных SIRIUS® XHS оснащены передовой технологией Dewesoft SUPERCOUNTER® на всех восьми входах счетчиков. Входы счетчиков представлены на всех системах SIRIUS® XHS и обеспечивают расширенное количество входов счетчиков и энкодеров.

Входы счетчиков расположены на задней панели системы SIRIUS® XHS, а значит, подключить счетчики и датчики с помощью 7-контактного гнездового соединителя LEMO 1B можно максимально быстро и удобно.

Счетчики имеют внушительную временную развертку (150 МГц), широкую полосу пропускания (15 МГц), а также разрешение 32 бита. В числе особенностей Dewesoft SUPERCOUNTER® также расширенная фильтрация входов, которая устраняет помехи. Входы счетчиков совместимы с логическими уровнями 3,3 В TTL/CMOS.

Входы счетчиков SIRIUS® XHS можно использовать для:

• подсчета событий;

• синхронизации сигнала;

• энкодеров;

• тахометров;

• зубчатых колес.

Каждый канал счетчика имеет три стандартных входа (A, B, Z), применяемых для энкодеров. Также они подают напряжение +12 В и +5 В для питания датчиков и имеют цифровой выход для отправки предупреждений и быстрых триггеров.

Кроме того, в качестве цифровых выходов можно использовать каналы счетчиков. Цифровые выходы представляют собой двухтактные выходы 5 В с быстрым срабатыванием. Выходной модуль триггеров включает цифровые выходы по заданным условиям, причем как по аналоговым, так и по цифровым входным каналам. Триггеры работают аппаратно в реальном времени. Наконец, пользователи могут задать форму выходного импульса на основе задержки и продолжительности.

Отклик может занимать менее 500 нс: данное преимущество поможет решать задачи с ограничением по времени (например, выполнять аварийное отключение или отправлять аварийные сигналы).

Гальваническая развязка «канал-канал»

Системы сбора данных SIRIUS имеют надежную гальваническую развязку «канал-канал» и «канал-земля» (±1000 В). Более того, системы дают возможность изолированного возбуждения датчиков.

Благодаря такой изоляции можно без труда измерять потенциалы высокого напряжения и не думать о проблемах с синфазным напряжением. Кроме того, можно безопасно проводить измерения вибрации, температуры и других параметров, при которых неизолированные датчики находятся вблизи потенциала высокого напряжения относительно заземления системы сбора данных. В таких случаях обычные, неизолированные системы сбора данных выйдут из строя или как минимум дадут ошибочные результаты. Но с SIRIUS об этом можно не беспокоиться.

У цифровой изоляции есть еще одно важное преимущество — поддержание полосы частот усилителей. SIRIUS — это «беззаботные» измерения, меньшее количество шумов, отсутствие контуров заземления и самое лучшее качество сигналов.

Для проведения измерений с менее строгими требованиями или меньшим бюджетом можно использовать дифференциальные системы сбора данных SIRIUS в конфигурации только с изоляцией источника питания.

Открытые интерфейсы данных и стандартные протоколы

Передать данные с системы SIRIUS XHS на ПК можно двумя способами:

• через Ethernet-интерфейс (GLAN): для распределенного сбора данных;

• через USB3.0 (разъем Type-C): для быстрой передачи данных.

Сбор данных системой SIRIUS® XHS почти не нагружает ЦП, поскольку данные передаются в систему по принципу прямого доступа к памяти (DMA).

В сегодняшних условиях широко распространены открытые программные средства, а устройства связаны между собой. Именно поэтому современные системы должны поддерживать стандартные протоколы. SIRIUS XHS поддерживает параллельную передачу данных по следующим протоколам:

• OPC UA: отраслевой стандарт и даже больше: это среда для описания и настройки устройств в различных системах: SCADA, MES, ERP, мобильных устройствах и других;

• XCP: начиная с версии 1.4, стандарт XCP стал чрезвычайно эффективным интерфейсом передачи данных в автомобильной отрасли. Измерения параметров электромобилей проводятся на максимальной частоте выборки, а интерфейсы 1 GBIT XCP позволяют собирать данные с частотой 1 МГц;

• CAN и CAN FD: через CAN FD данные можно считывать с бортовых шин, а через CAN — передавать их.

Анализатор качества электроэнергии и мощности нового поколения

SIRIUS® XHS - это передовой анализатор мощности, способный регистрировать сигналы напряжения и тока с частотой до 15 MS/s и с полосой пропускания 5 MHz. Это делает его исключительным для анализа электроэнергии и качества электроэнергии, обеспечивая высочайшую точность.

В комплекте с Программное обеспечение DewesoftXSIRIUS® XHS включает модуль анализа мощности, который рассчитывает различные параметры мощности и энергии, такие как P, Q, S, D, коэффициент мощности и Cos φ для каждой гармоники, а также многие другие.

SIRIUS® XHS сохраняет исходные данные со всех подключенных каналов и автоматически рассчитывает заданные параметры мощности, качества электроэнергии и механические параметры. Эти параметры могут быть визуально отображены в различных форматах, включая графики самописцев, цифровые и аналоговые дисплеи, сканеры и вектороскопы.

Используя компьютерную графическую карту (GPU) в качестве многопоточной вычислительной платформы, программное обеспечение DewesoftX и его модуль мощности могут вычислять параметры мощности с полной частотой дискретизации 15 MS/s для нескольких фаз в режиме реального времени.

Узнайте больше о решениях Dewesoft для измерения электрической мощности:

• Решение задач по анализу электрической мощности

• Решение для анализа качества электроэнергии

• Испытание электродвигателей и инверторов

5 лет разработки системы сбора данных SIRIUS® XHS

Мы разрабатывали высокоскоростную SIRIUS® XHS целых 5 лет. Сначала у нас появилась мечта, затем возникла идея, а после мы нарисовали чертеж системы, не зная, будет ли она работать. Мы меняли составляющие системы и модифицировали прошивки и версии ПО, и наконец наша мечта стала явью.

SIRIUS® XHS — система сбора данных будущего и результат совместных усилий наших инженеров-проектировщиков и специалистов по аппаратной и программной частям.

Празднуя выпуск SIRIUS® XHS, мы захотели отдать дань уважения системе SIRIUS и записали ролик, демонстрирующий её преимущества. Мы взошли на высочайшую в Европе дымовую трубу (360 м) и сравнили этот путь с 20-летним восхождением нашей компании. Приятного просмотра!