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儀器技術(shù)文章 |
福祿克190系列萬用示波表及同類產(chǎn)品比較和典型案例
來源：東方嘉儀 www.yzsuntu.com 點(diǎn)擊：
一、同類產(chǎn)品指標(biāo)分析比照
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指標(biāo)
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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(nèi)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(zhǔn)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(dú)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600V和二類1000V
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二類300V
需配高壓探頭
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二類 300V需配高壓探頭
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二類 150V需配高壓探頭
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波形運(yùn)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(biāo)
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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(shù)
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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(nèi)置數(shù)字表
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最大讀數(shù) (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(nèi)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(yīng)用與案例
1．F190示波表在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)維護(hù)的應(yīng)用
 目前機(jī)加工設(shè)備的數(shù)控華率達(dá)90%以上數(shù)控機(jī)床（數(shù)控加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等）的應(yīng)用越來越廣泛機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)工作占到機(jī)床調(diào)試和維修工作的65%以上選擇合適的測試設(shè)備是調(diào)試和維護(hù)人員提高工作效率的關(guān)鍵。
在數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)階段會用到中高檔的示波器甚至邏輯分析儀但這些設(shè)備在生產(chǎn)的聯(lián)機(jī)調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試階段以及現(xiàn)場維護(hù)、維修階段則對測試儀器有特殊的要求。我們遇到的用戶有以下特殊需求：
在實(shí)際應(yīng)用中數(shù)控系統(tǒng)都有掉電保護(hù)功能目的是當(dāng)電網(wǎng)掉電時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并在系統(tǒng)供電還可以維持的時(shí)間內(nèi)把現(xiàn)場數(shù)據(jù)儲存起來。實(shí)際電路在實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有問題但在實(shí)際使用中反饋的情況是有時(shí)候電路不起作用。另外數(shù)控系統(tǒng)在正常工作中有時(shí)會突然死機(jī)。究竟是什么原因造成的通過分析工程師認(rèn)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儀器捕捉到這一信號。
用戶已經(jīng)有的模擬示波器一方面不能同時(shí)觀測電網(wǎng)和電路的信號另一方面也無法捕獲偶發(fā)的單次信號。根據(jù)用戶的具體需求，柴油車尾氣分析儀我們向用戶推薦了福祿克的F196示波表。因?yàn)镕196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)通道觀測電網(wǎng)和電路的信號。因?yàn)樾盘柺桥及l(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(jiān)視。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)時(shí)停止波形記錄分析已記錄的波形發(fā)現(xiàn)是電網(wǎng)信號的跌落造成系統(tǒng)誤認(rèn)為是掉電信號而此時(shí)的系統(tǒng)不能按正常程序工作造成死機(jī)。而掉電保護(hù)電路不起作用與電網(wǎng)沒有直接關(guān)系。
通道隔離和波形記錄功能解決了用戶的具體問題同時(shí)100幅波形回放功能對于用戶捕獲類似于跌落信號這樣的波形非常有用。標(biāo)準(zhǔn)配置的探頭就可以直接測量電網(wǎng)波形省卻了用戶購買高壓探頭的費(fèi)用。電池供電和便攜功能非常適合數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)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(hù)中的運(yùn)用
 UPS是電信系統(tǒng)保證其他設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一。隨著對通訊質(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(yùn)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(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
傳統(tǒng)的方法是利用示波器觀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(shù)。由于越來越多的用戶對UPS的動(dòng)態(tài)指標(biāo)非常重視而且要求儀表能在現(xiàn)場進(jìn)行快速測量傳統(tǒng)的手段已無法滿足應(yīng)用的要求。目前某省郵電設(shè)計(jì)院在UPS的測試項(xiàng)目上已全部采用Fluke的萬用示波表。利用Fluke199/200MHz示波表可以方便解決一系列傳統(tǒng)手段較難實(shí)現(xiàn)的測試和測量工作。具體說來如下:
�。�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)過程.UPS加載時(shí)要求穩(wěn)態(tài)過程低于20ms切換備用電時(shí)要求穩(wěn)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)行長達(dá)11s的連續(xù)波形記錄可以完整記錄下動(dòng)態(tài)信號發(fā)生的全過程然后用圖象放大和光標(biāo)讀數(shù)等分析功能觀察和讀取其穩(wěn)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)過程中可能出現(xiàn)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(dá)100個(gè)觸發(fā)事件這樣就可以完整記錄啟動(dòng)過程中所出現(xiàn)的各種異常事件。然后利用回放功能鍵將捕獲的屏幕調(diào)出來用圖象放大和光標(biāo)讀數(shù)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用表的功能，因此利用此表也可完成對UPS常規(guī)電氣性能的檢測。例如：功率和功率因數(shù)電流和相位同時(shí)利用軟件可以實(shí)現(xiàn)諧波分析這樣可以省去到現(xiàn)場工作攜帶大量儀表的不便。
3．190在電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控維護(hù)中的應(yīng)用
不論在研究開發(fā)上,還是實(shí)際工作中,我們會需要分析一些快速變化的信號.這類信號全過程非常短暫,但蘊(yùn)含豐富信息.在捕捉這類信號時(shí), 我們往往會丟失信號的頭部.FLUKE新一代示波表190系列為揭開這類信號的真面目作出了有益的貢獻(xiàn).
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,而無須用戶的干預(yù).示波器2*27.5K個(gè)采樣點(diǎn)的存儲器為圓柱形構(gòu)造(見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(qū)供電局的一次實(shí)地測試為例來說明這個(gè)問題.
市區(qū)供電局的調(diào)度室通過調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)RD800監(jiān)控分布在市區(qū)各地配電所內(nèi)的遠(yuǎn)方傳輸單元(RTU).
變送器送出的4-20mA信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號, 再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號調(diào)制到正弦波上. 從RTU 通過音頻電纜或光纜傳送到前置處理系統(tǒng). 前置處理系統(tǒng) 通過調(diào)制解調(diào)等預(yù)處理解調(diào).再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成一個(gè)數(shù)字信號, 送至后臺控制系統(tǒng)處理. 這樣,調(diào)度員在主控室里就能觀測到各配電所里的情況. 一旦有停電或其他事件發(fā)生,調(diào)度員能在最快的時(shí)間里響應(yīng).為了保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行及人民的正常生活,這個(gè)過程是不允許中斷的.為了保證整個(gè)過程的健康運(yùn)行,調(diào)度員需要不定時(shí)的監(jiān)測正弦調(diào)制波的頻率變化,峰峰值. 如果頻率偏移出允許范圍,RTU將無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?yàn)榻拥噩F(xiàn)象而感應(yīng)噪聲,這些噪聲電平足夠大時(shí),前置處理系統(tǒng)將無法解調(diào)信息而造成通訊中斷. 由于這一信號來得太快,在調(diào)度員反應(yīng)過來按"HOLD"鍵時(shí),波形已過去了一半,只剩下后一半. 而采用FLUKE 的190 系列示波表后, 調(diào)度員在整個(gè)事件發(fā)生之后, 再按下"REPLAY"鍵, 從而輕松重現(xiàn)全過程. 利用強(qiáng)大的分析功能: 光標(biāo),波形放大,等;調(diào)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(jù)需要存儲一些波形.
由于臺式示波器不具備這一功能, 用戶非常滿意FLUKE 190 產(chǎn)品的表現(xiàn)
4．190在通訊安裝中的應(yīng)用
 對于偏遠(yuǎn)地區(qū)而言電信部門解決通訊的方法是安裝微波一點(diǎn)多址配合無線微波環(huán)路系統(tǒng)。某省郵電管理局自1994年開始共引進(jìn)18套的微波一點(diǎn)多址系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)電話程控化并于開始了了共1500線的無線環(huán)路子系統(tǒng)的項(xiàng)目。
無線環(huán)路子系統(tǒng)包括兩個(gè)部分無線基站和無線終端。省郵電管理局在安裝和調(diào)試無線環(huán)路子系統(tǒng)的過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作始終不穩(wěn)定。郵電管理局運(yùn)維部下屬各分局調(diào)試人員在現(xiàn)場調(diào)試過程中不能判斷是設(shè)備自身的問題還是信道的問題。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線終端的RSSI(Receive Signal StrengthIndicator)當(dāng)波形顯示為標(biāo)準(zhǔn)方波毛刺與波動(dòng)較小時(shí)表明工作正常當(dāng)波形在高電平出現(xiàn)毛刺則需要檢查天線的安裝而當(dāng)波形在下降沿出現(xiàn)波動(dòng)脈沖則需要檢查絕緣等等。
由于190強(qiáng)大的抗干擾能力和電池能力在偏遠(yuǎn)地區(qū)的惡劣環(huán)境中經(jīng)受了考驗(yàn)，最后根據(jù)測試的結(jié)果省郵電管理局決定共選購8臺。
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