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儀器技術(shù)文章 |
福祿克190系列萬(wàn)用示波表及同類(lèi)產(chǎn)品比較和典型案例
來(lái)源：東方嘉儀 m.enablrclm.com 點(diǎn)擊：
一、同類(lèi)產(chǎn)品指標分析比照
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指標
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Fluke 192/196/199
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THS 720/730
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TDS 1000 /TDS2000
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TDS 3012B
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水平
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帶寬 (MHz)
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60/100/200
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100/200
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60/100/200
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100
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采樣速度 (GSa/S)
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0.5/1.0/2.5
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0.5/1.0
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1.0/1.0/2.0
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1.25
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內存深度 (k Samples)
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1.0
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2.5
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2.5
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10
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時(shí)基 (/Div)
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5ns-2min
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5us-50s
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4ns-10s
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垂直
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靈敏度 (V/Div)
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5mV – 100V
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5mv – 50V
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2mV – 5V
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1mV – 10V
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準確度 (+/-)
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1.5%
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2%
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3%
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2%
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獨立的懸浮隔離輸入
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Yes(1000V)
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Yes (30V)
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No
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No
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最大輸入電壓 (Vrms)
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三類(lèi)600V和二類(lèi)1000V
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二類(lèi)300V
需配高壓探頭
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二類(lèi) 300V需配高壓探頭
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二類(lèi) 150V需配高壓探頭
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波形運算
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A+B, A-B, AxB(Watts)
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A+B, A-B, AxB (Watts)
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A+B, A-B
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A+B, A-B, AxB, A/B
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光標
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Yes
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Yes
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Yes
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Yes
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自動(dòng)測量讀數
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26
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21
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5
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21
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觸發(fā)
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自動(dòng)觸發(fā)(A)或 即觸即測(ACV)
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A & ACV
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A
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A
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A
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視頻觸發(fā)
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Std
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Std
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Std
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Std
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脈寬觸發(fā)
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Yes
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Yes
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Yes
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另配選件
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回放
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自動(dòng)捕捉和100屏回放
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Yes
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No
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No
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No
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波形記錄
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時(shí)基 (S/Div)
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0.01 – 120
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0.5 – 50
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N/A
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N/A
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記錄深度(k Samples)
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27.5
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2.5
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N/A
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N/A
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記錄時(shí)間 (up to hrs)
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30 hrs
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1.39 hrs
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N/A
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N/A
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趨勢測量
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記錄深度 (k Samples)
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13.5
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2.5
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N/A
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N/A
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記錄時(shí)間 (up to days)
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8
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8
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N/A
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N/A
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內置數字表
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最大讀數 (Counts)
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5000
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4000
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N/A
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N/A
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萬(wàn)用表測量
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電壓電阻二極管通斷
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電壓電阻二極管通斷
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N/A
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N/A
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萬(wàn)用表附件測量
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電流,溫度(° C, ° F)
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N/A
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N/A
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N/A
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顯示
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解析度(pixels/div)
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25
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25
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25
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彩色 VGA
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高級顯示模式
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余輝保持
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余輝保持
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余輝保持
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DPO
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其他
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內存(Save & Recall)
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15 & 2 Rcds
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10
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2
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4
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外部存儲
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No
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No
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No
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Yes
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PC 通訊功能
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Yes
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Yes
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選件
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選件
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尺寸 (w x h x d) (inches)
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10.1x6.6x2.5
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6.95x8.53x2
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12x5.96x4.95
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14.8x16.9x5.9
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重量 (lbs)
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4.3
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3.2
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4.4
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7.0/11
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電池 (Charge/Use) (Hrs)
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鎳氫4/4
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鎳鉻12/2
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N/A
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選件
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二、典型應用與案例
1．F190示波表在機床數控系統維護的應用
 目前機加工設備的數控華率達90%以上數控機床（數控加工中心、數控車(chē)床、數控銑床、數控線(xiàn)切割、數控電火花等）的應用越來(lái)越廣泛機床數控系統的調試和維護工作占到機床調試和維修工作的65%以上選擇合適的測試設備是調試和維護人員提高工作效率的關(guān)鍵。
在數控系統的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)階段會(huì )用到中高檔的示波器甚至邏輯分析儀但這些設備在生產(chǎn)的聯(lián)機調試和現場(chǎng)調試階段以及現場(chǎng)維護、維修階段則對測試儀器有特殊的要求。我們遇到的用戶(hù)有以下特殊需求：
在實(shí)際應用中數控系統都有掉電保護功能目的是當電網(wǎng)掉電時(shí)及時(shí)發(fā)現并在系統供電還可以維持的時(shí)間內把現場(chǎng)數據儲存起來(lái)。實(shí)際電路在實(shí)驗時(shí)沒(méi)有問(wèn)題但在實(shí)際使用中反饋的情況是有時(shí)候電路不起作用。另外數控系統在正常工作中有時(shí)會(huì )突然死機。究竟是什么原因造成的通過(guò)分析工程師認為是電網(wǎng)的異常信號造成的為了證明這一判斷必須通過(guò)儀器捕捉到這一信號。
用戶(hù)已經(jīng)有的模擬示波器一方面不能同時(shí)觀(guān)測電網(wǎng)和電路的信號另一方面也無(wú)法捕獲偶發(fā)的單次信號。根據用戶(hù)的具體需求，柴油車(chē)尾氣分析儀我們向用戶(hù)推薦了福祿克的F196示波表。因為F196的兩個(gè)通道是完全隔離的我們可以直接用示波表的兩個(gè)通道觀(guān)測電網(wǎng)和電路的信號。因為信號是偶發(fā)的且觸發(fā)條件不明確我們選擇波形記錄方式對信號進(jìn)行監視。當數控系統出現死機時(shí)停止波形記錄分析已記錄的波形發(fā)現是電網(wǎng)信號的跌落造成系統誤認為是掉電信號而此時(shí)的系統不能按正常程序工作造成死機。而掉電保護電路不起作用與電網(wǎng)沒(méi)有直接關(guān)系。
通道隔離和波形記錄功能解決了用戶(hù)的具體問(wèn)題同時(shí)100幅波形回放功能對于用戶(hù)捕獲類(lèi)似于跌落信號這樣的波形非常有用。標準配置的探頭就可以直接測量電網(wǎng)波形省卻了用戶(hù)購買(mǎi)高壓探頭的費用。電池供電和便攜功能非常適合數控系統的現場(chǎng)調試和維修。示波表成為工程師的得力助手。
2．F190在UPS安裝與維護中的運用
 UPS是電信系統保證其他設備正常運行的關(guān)鍵設備之一。隨著(zhù)對通訊質(zhì)量要求的日益增高對UPS 的性能也提出了更高的要求。因此UPS投運之前和之后的測試成為一種必要的工作。以保證其各方面的性能指標達到設計要求。
傳統的方法是利用示波器觀(guān)察一些信號的波形再利用功率表和多用表測量其他電氣參數。由于越來(lái)越多的用戶(hù)對UPS的動(dòng)態(tài)指標非常重視而且要求儀表能在現場(chǎng)進(jìn)行快速測量傳統的手段已無(wú)法滿(mǎn)足應用的要求。目前某省郵電設計院在UPS的測試項目上已全部采用Fluke的萬(wàn)用示波表。利用Fluke199/200MHz示波表可以方便解決一系列傳統手段較難實(shí)現的測試和測量工作。具體說(shuō)來(lái)如下:
（1）利用Fluke199的深存儲器和示波記錄可以方便地捕獲UPS加載、加電、切換備用電等動(dòng)態(tài)過(guò)程.UPS加載時(shí)要求穩態(tài)過(guò)程低于20ms切換備用電時(shí)要求穩定時(shí)間低于5ms。由于Fluke199示波表在示波記錄功能下可以最快以10ms的時(shí)基進(jìn)行長(cháng)達11s的連續波形記錄可以完整記錄下動(dòng)態(tài)信號發(fā)生的全過(guò)程然后用圖象放大和光標讀數等分析功能觀(guān)察和讀取其穩定時(shí)間。利用Fluke199 的外觸發(fā)和回放功能也可方便進(jìn)行上述測量。
（2）利用示波回放功能可以對多個(gè)單次事件進(jìn)行記錄和分析。UPS在啟動(dòng)過(guò)程中可能出現間歇性尖峰信號。利用脈沖觸發(fā)方式儀器將自動(dòng)捕獲多達100個(gè)觸發(fā)事件這樣就可以完整記錄啟動(dòng)過(guò)程中所出現的各種異常事件。然后利用回放功能鍵將捕獲的屏幕調出來(lái)用圖象放大和光標讀數進(jìn)行分析。
（3）由于示波表在示波器的功能上集合了功率表和萬(wàn)用表的功能，因此利用此表也可完成對UPS常規電氣性能的檢測。例如：功率和功率因數電流和相位同時(shí)利用軟件可以實(shí)現諧波分析這樣可以省去到現場(chǎng)工作攜帶大量?jì)x表的不便。
3．190在電力系統調度自動(dòng)化監控維護中的應用
不論在研究開(kāi)發(fā)上,還是實(shí)際工作中,我們會(huì )需要分析一些快速變化的信號.這類(lèi)信號全過(guò)程非常短暫,但蘊含豐富信息.在捕捉這類(lèi)信號時(shí), 我們往往會(huì )丟失信號的頭部.FLUKE新一代示波表190系列為揭開(kāi)這類(lèi)信號的真面目作出了有益的貢獻.
190系列示波器總是把波形自動(dòng)地貯存在很深的存儲器中,而無(wú)須用戶(hù)的干預.示波器2*27.5K個(gè)采樣點(diǎn)的存儲器為圓柱形構造(見(jiàn)190技術(shù)文集P5),可以保存100個(gè)通道A和B的波形,這就保證用戶(hù)的手里總有波形信號的歷史記錄.
"回放"自動(dòng)記憶功能對于分析上面提到的快速變化信號特別有用. 下面將以在某市區供電局的一次實(shí)地測試為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題.
市區供電局的調度室通過(guò)調度自動(dòng)化系統RD800監控分布在市區各地配電所內的遠方傳輸單元(RTU).
變送器送出的4-20mA信號轉換成數字信號, 再將數字信號轉換成模擬信號調制到正弦波上. 從RTU 通過(guò)音頻電纜或光纜傳送到前置處理系統. 前置處理系統 通過(guò)調制解調等預處理解調.再通過(guò)模數轉換變成一個(gè)數字信號, 送至后臺控制系統處理. 這樣,調度員在主控室里就能觀(guān)測到各配電所里的情況. 一旦有停電或其他事件發(fā)生,調度員能在最快的時(shí)間里響應.為了保證工農業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行及人民的正常生活,這個(gè)過(guò)程是不允許中斷的.為了保證整個(gè)過(guò)程的健康運行,調度員需要不定時(shí)的監測正弦調制波的頻率變化,峰峰值. 如果頻率偏移出允許范圍,RTU將無(wú)法將信號從電纜上送出. 另外,信號在電纜中傳輸時(shí),容易因為接地現象而感應噪聲,這些噪聲電平足夠大時(shí),前置處理系統將無(wú)法解調信息而造成通訊中斷. 由于這一信號來(lái)得太快,在調度員反應過(guò)來(lái)按"HOLD"鍵時(shí),波形已過(guò)去了一半,只剩下后一半. 而采用FLUKE 的190 系列示波表后, 調度員在整個(gè)事件發(fā)生之后, 再按下"REPLAY"鍵, 從而輕松重現全過(guò)程. 利用強大的分析功能: 光標,波形放大,等;調度員很快判斷出信號的頻率變化及電壓峰峰值等, 并能根據需要存儲一些波形.
由于臺式示波器不具備這一功能, 用戶(hù)非常滿(mǎn)意FLUKE 190 產(chǎn)品的表現
4．190在通訊安裝中的應用
 對于偏遠地區而言電信部門(mén)解決通訊的方法是安裝微波一點(diǎn)多址配合無(wú)線(xiàn)微波環(huán)路系統。某省郵電管理局自1994年開(kāi)始共引進(jìn)18套的微波一點(diǎn)多址系統實(shí)現了鄉鎮電話(huà)程控化并于開(kāi)始了了共1500線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)環(huán)路子系統的項目。
無(wú)線(xiàn)環(huán)路子系統包括兩個(gè)部分無(wú)線(xiàn)基站和無(wú)線(xiàn)終端。省郵電管理局在安裝和調試無(wú)線(xiàn)環(huán)路子系統的過(guò)程中發(fā)現系統工作始終不穩定。郵電管理局運維部下屬各分局調試人員在現場(chǎng)調試過(guò)程中不能判斷是設備自身的問(wèn)題還是信道的問(wèn)題。于是Fluke建議需要為每個(gè)分局配備手持式示波器用于測量無(wú)線(xiàn)終端的RSSI(Receive Signal StrengthIndicator)當波形顯示為標準方波毛刺與波動(dòng)較小時(shí)表明工作正常當波形在高電平出現毛刺則需要檢查天線(xiàn)的安裝而當波形在下降沿出現波動(dòng)脈沖則需要檢查絕緣等等。
由于190強大的抗干擾能力和電池能力在偏遠地區的惡劣環(huán)境中經(jīng)受了考驗，最后根據測試的結果省郵電管理局決定共選購8臺。
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