magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

abra 1

A bemutatásra kerülő, NI-gyártmányú feszültségmérő berendezések mindegyikének közös jellemzője, hogy a  méréstechnikai és automatizálási rendszerekben leválasztási célokra is alkalmasak. Az egyes típusok méréstartományban, a csatornák közötti leválasztás feszültségtartományában, a feszültségtranziens nagyságában, a mintavételezés sebességében, a mérési pontosságban és az árkategóriákban különböznek egymástól.

.

 

NI-gyártmányú feszültségmérők ipari, automatizálási, laboratóriumi célokra

A nagyfeszültségű és leválasztott mérések típusai

Az ipari és folyamatirányítási alkalmazásoknak sokszor veszélyes feszültségszintekkel, jeltranziensekkel, közös modusú feszültségekkel, továbbá a mérőrendszereket tönkretevő, illetve a vizsgálatok pontosságát lerontó, lebegő földpotenciálokkal terhelt környezetben kell működniük.

Közös modusú feszültség
A közös modusú feszültség egy szimmetrikus póluspár mindkét oldalán megjelenő parazita jelösszetevő. Egy ideális differenciális mérőrendszer teljes mértékben elnyomja, és egyáltalában nem méri a közös modusú feszültséget. A leválasztás nélküli szimmetrikus mérőáramkörök be- és kimeneti pontjai között azonban továbbra is van elektromos átvezetés.
    A fentiekből következően az erősítők elektromos jellemzői szabják meg, hogy mekkora lehet a bemenetre adható legnagyobb közös modusú jelszint. Leválasztó erősítők alkalmazásával kiküszöbölhető az említett átvezetés, jelentősen megnövelve a közös modusú elnyomási tényező értékét (1. ábra - lásd fent - Egy ideális mérőerősítő teljes mértékben elnyomja a közös modusú feszültséget).

 

Földhurkok
A földhurkok a leggyakoribb zajforrások az adatgyűjtő alkalmazásokban. Akkor jönnek létre, amikor egy áramkörben két összekötött pont eltérő potenciálon van, aminek következtében áram indul meg e két pont között. Ez a járulékos feszültség jelentős mérési hibát okozhat, a kiváltó áram pedig a közeli vezetékekbe is átcsatolhat feszültség­összetevőket.
    Az említett hibák tranziensek és periodikus jelek formájában is jelentkezhetnek, zajos mérőrendszert eredményezve. Egymástól leválasztott áramköri elemeket használva kiiktatható a jelforrás és a mérőeszköz földje közötti jelút, ezzel megelőzhető, hogy különféle földpontok között bármiféle áram létrejöjjön.
    Nagy feszültségszintek vizsgálata esetén,
a mérőrendszer áramköri elemeinek kiválasztásakor mind a közös modusú összetevőkre, mind a földhurkokra tekintettel kell lenni.

Megfelelő mérőrendszer tervezése nagy feszültségszintekhez és leválasztott mérésekhez

Nagyfeszültség vizsgálata esetén egy teljes és pontos rendszer létrehozása érdekében a csillapításokra, a leválasztásra és az életvédelmi szempontokra egyaránt tekintettel kell lenni. Nagy (10 V-ot meghaladó) feszültségek mérésekor csillapítóval kell a jel tartományát hozzáilleszteni az analóg-digitális átalakító (ADC) dinamikájához. Készen kapható jelkondicionáló áramkörök is rendelkeznek már akár 1000 V-ig működő belső csillapítókkal. A bemeneti dinamikatartományon kívül eső feszültségeket transzformátorral kell kisebb jeltartományba átalakítani.
    A leválasztással fizikailag és elektromosan különíthető el egymástól egy mérőeszköz két része, jellegét tekintve pedig elektromos, illetve életvédelmi leválasztás különböztethető meg. Az előbbi két elektromos rendszer közötti földutak elszigetelését jelenti. Egy mérési összeállítás konfigurálása során tisztában kell lennünk egy adott eszköz leválasztásának kialakításával, mert a különféle kialakításoknak eltérő költségvonzata és átvi­teli sebessége van.

Csatornánkénti leválasztás
A leghatékonyabb leválasztási mód a csatornánkénti elszigetelés. Ekkor minden csatornát külön-külön elválasztanak a többitől, valamint minden egyéb elszigetelés nélküli rendszerelemtől is; sőt, minden csatorna külön leválasztott tápegységgel is rendelkezik.
    A sebesség tekintetében többféle elrendezés közül választhatunk. Csatornánként egy leválasztó erősítőt és ADC-t használva jellemzően gyorsabb megoldáshoz jutunk, mert ekkor minden csatornához párhuzamosan férhetünk hozzá. Költséghatékonyabb, de egyúttal lassabb elrendezést eredményez, ha minden leválasztott bemeneti csatornát egyetlen analóg-digitális átalakítóra vezetünk multiplexer felhasználásával.
    A csatornák közötti leválasztás másik megoldása szerint az összes mérési vonalat egy közös leválasztott tápegységről hajtjuk meg. Ekkor az erősítők közös modusú kivezérelhetősége az alkalmazott tápegység feszültségtartományára korlátozódik, hacsak nem használunk bemeneti csillapítókat.

abra 2

2. ábra A leválasztás elektromosan elszigeteli a mérőerősítő viszonyítási pontját a tényleges földtől

 

abra 3

3. ábra Földelt jelforrást tartalmazó, szimmetrikus, hőelemes mérés során létrejöhet földhurok

abra 4

4. ábra Leválasztás révén, a tényleges földpotenciál és az erősítő viszonyítási pontjának elkülönítésével elkerülhetők a földhurkok

 

Csoportos leválasztás
Csoportos leválasztás esetén több csatornát fogunk össze egyetlen leválasztó erősítőhöz. Noha a csatornák között csak kisebb mértékű közös modusú feszültségkülönbség engedhető meg, a csatornacsoportok és a mérőrendszer le nem választott része között ez akár nagy is lehet. Az egyes csatornákat egymástól nem választják le, a csatornacsoportok azonban egymástól és a földtől is elkülönülnek. Ez az elrendezés olcsóbb megoldás, mert egyetlen leválasztó erősítőt és tápegységet igényel csupán.

Életvédelmi szabványok
Az „Életvédelmi leválasztás” fogalma emberek veszélyes feszültségszintektől való elválasztásának követelményeit tartalmazó szabványokkal valósítható meg. Emellett magában foglalja egy elektromos rendszer nagyfeszültségű és tranziens jelek átvitelét gátló képességét is a saját határain kívüli, felhasználó által esetlegesen érintett elektromos rendszerek irányába.
    Miközben számos leválasztással és nagy­feszültséggel kapcsolatos életvédelmi szab

vány létezik, a méréstechnikai berendezések jellemzően csupán néhány amerikai és nemzetközi normát vesznek figyelembe. A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) a túlfeszültségű tranziensek átvitele szempontjából négy különböző kategóriába sorolja az áramköröket (például I-es, II-es kategória stb.).

Nagyfeszültségű és leválasztott méréseket támogató rendszerek az NI-tól

Méréstechnikai és automatizálási rendszerekben alkalmazott leválasztási célokra számos terméket kínál az NI. A legtöbb ide tartozó, az NI által gyártott eszköz megfelel az IEC 1010-1 és UL 3111-1 szabvány előírásainak, amelyek mérési, vezérlési és laboratóriumi alkalmazásokkal kapcso­latos követelményeket fogalmaznak meg.


NI CompactDAQ
Az NI CompactDAQ hordozható és masszív összeállítás, amely párhuzamos mintavételezéssel rendelkezik, belső átlapolódás elleni szűrőt tartalmaz, felbontása pedig számos méréstípus esetén akár 24 bites is lehet. Különféle analóg bemeneti modulok választhatók hozzá, amelyek kivezérelhetősége 300 Vrms-ig, csatornák közötti leválasztása 600 Vrms-ig (II-es kategória), feszültségtranziens-tűrése pedig 2300 Vrms-ig terjedhet. Az enyhébb leválasztási követelményeket támasztó alkalmazások igényeit a legtöbb „C”-sorozatú, csoportos leválasztást alkalmazó, analóg bemeneti egység kielégíti, pontos analóg méréseket garantálva kedvezőbb árfekvés mellett.

abra 5

5. ábra Az NI CompactDAQ hordozható és masszív összeállítás, amely párhuzamos mintavételezéssel rendelkezik, és 600 V-ig terjedő csatornák közötti leválasztást valósít meg

 

PXI
A PXI-platformot a gyors és pontos leválasztott feszültségmérésekhez ajánlják.
A belső jelkondicionáló fokozattal rendelkező PXI Express adatgyűjtő modul 300 V-os bementi feszültségszintig vezérelhető ki, csatornák közötti leválasztása pedig 300 Vrms (II-es kategória). Csatornánként külön analóg-digitális átalakítóval rendelkezik, és egyidejűleg minden vonalon 250 kHz-es mintavételezést valósít meg. Az „M”-sorozatú adatgyűjtő (DAQ) eszközök enyhébb leválasztási követelményekhez készültek, rendelkeznek analóg bemenettel, 5 V-os TTL-szintű digitális be- és kimenettel, továbbá a többcélú adatgyűjtéshez számlálóval és időzítőkkel is.
    Szélesebb bemeneti feszültségtartomány vizsgálatára szolgál a PXI-alapú digitális multiméter (DMM), amellyel 1,8 MHz-es legnagyobb mintavételi sebességgel ±10 nV-tól 1000 V-ig mérhető feszültség. Ezen egység és egy PXI-kapcsoló felhasználásával 500 V-os egyenfeszültségig terjedő, közös modusú leválasztással, többcsatornás, nagyfeszültségű adatgyűjtőrendszer alakítható ki.

abra 6

6. ábra A PXI-platform gyors és pontos leválasztott feszültségmérésekhez ajánlott 1000 V-ig

 

SCXI
A legkedvezőbb árfekvésű összeállítás a sok csatornát és 300 V-ot meghaladó leválasztást igénylő mérésekhez az SCXI-platformmal alakítható ki. A nagyfeszültségű SCXI-modulok 4000 V-ig képesek tranzienseket elviselni, külső mérőtartozékokhoz csatlakoztatható bemenetük 600 V-ig (II-es kategória), illetve 1000 V-ig (I-es kategória) terhelhető, csatornáit pedig leválasztották egymástól. A csatornák egymástól függetlenül konfigurálható erősítéssel, szűréssel, továbbá gerjesztő jelforrással rendelkeznek, lehetővé téve számos különféle leválasztást igénylő érzékelő, illetve jelbemenet csatlakoztatását.

abra 7

7. ábra SCXI-platformmal alakítható ki a legkedvezőbb árfekvésű összeállítás a sok csatornát igénylő, 300 V-ot meghaladó mérésekhez

 

 

 

National Instruments Hungary Kft.
1117 Budapest
Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.)
Tel.: +36 1 481 1400
Fax: +36 1 203 3490
E-mail: ni.hungary@ni.com
http://hungary.ni.com
Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704
Technikai kérdések: techsupport@ni.com

 

 

 

 

LabVIEW alapok gyakorlati szeminárium

 

NI LabVIEW logo

 

Tudja meg, hogy használhatja az NI LabVIEW

grafikus rendszertervező szoftvert irányítási

és ipari automatizálásirendszerekben

a National Instruments LabVIEW alapok

gyakorlati szemináriumának keretében!

 

Időpont:

2013. április 23., 08:30 - 15:00


Helyszín:

Ramada Resort - Aquaworld Budapest


Regisztráció:

http://hungary.ni.com/esemenyek