Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Elektromos mennyiségek mérése Mingesz Róbert 2014. április 4. 1.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Elektromos mennyiségek mérése Mingesz Róbert 2014. április 4. 1."— Előadás másolata:

1 Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Elektromos mennyiségek mérése Mingesz Róbert április 4. 1

2 Tartalom BNC kábelek Oszcilloszkópok Jelgenerátorok Multifunkciós műszerek Moduláris műszerek Műszerek kalibrálása Műszerek védelme 2

3 BNC és koaxiális kábelek 3

4 BNC Váltakozó jelek átvitele – Analóg/digitális – 3 GHz, 500 V Bajonettzár Jelvezeték (melegpont) + árnyékolás (általában föld) Hullámimpedancia: 50 Ω 4

5 Vezeték hullámimpedanciája 5

6 Hullámimpedancia illesztése Nem megfelelő illesztés ⇒ visszaverődés Kiküszöbölés: lezáró ellenállások 6

7 Oszcilloszkópok 7

8 Oszcilloszkóp Cél: váltakozó jelek mérése 8

9 Analóg oszcilloszkóp felépítése 9

10 Digitális oszcilloszkóp (DSO) felépítése 10

11 TDS 2002 C 11

12 Tektronix TDS 2002 C Ft 2 Csatorna, 70 MHz 1 GS/s 2,5 kPont memória ADC: 8 bit USB host USB device 12

13 Példa kijelzett képre 13

14 Tektronix DPO

15 Tektronix DPO Ft Sávszélesség: 200 MHz, Mintavételi ráta: 1 GS/s Rekord hossz: 1 Millió pont, 5000 wfm/s Analóg csatornák: 4 USB Host/Device, Ethernet option, Video out option Serial triggering / decode option (I2C, SPI, CAN, LIN, RS-232/485/UART) 29 automated measurements, FFT, Search, mark, zoom, analyse 15

16 Oszcilloszkóp bemenete Bemenő impedancia: 1 MΩ / 50 Ω 16

17 AC/DC/GND állás 17

18 Mérőfejek Bemenő impedancia növelése Bemenő feszültség osztása Erősítés Aktív/passzív mérőfejek 18

19 Példa passzív mérőfejre: Rigol RP2200 1x: 7 MHz sávszélesség 10x: 150 MHz sávszélesség, leosztja a bemenetet Ft (Tipikus márkás mérőfejek: Ft) 19

20 Passzív mérőfejek felépítése 20

21 Mérőfej kalibrálása (kompenzálása) 21

22 Mérőfejek csatlakoztatása 22

23 Példa aktív mérőfejre: TDP MHz, differenciális Ft 23

24 Kevert jelű oszcilloszkópok Digitális bemenetek (mixed signal oszcilloscope, MSO) – Csatornák száma (8, 16,...) – Választható logikai szintek Kommunikációs jelek értelmezése (busz, RS232) Példa: Tektronix MSO 2024 (kb Ft) 24

25 Kevert jelű oszcilloszkópok 25

26 Trigger Trigger forrása – belső: CH1 / CH2 /... – Külső – Line Auto (/ Scan) / Normal Edge / Impulse / TV Pretrigger: már a trigger előtt regisztrálja a jeleket Triggerelés logikai állapotokra 26

27 Trigger Holdoff Várakozás mielőtt egy új trigger eseményt figyelembe vennénk 27

28 Trigger: Él (Edge) 28

29 Trigger: impulzus Paraméterek Nagyobb / kisebb / egyenlő Időtartam Küszöbszint Pozitív / negatív 29

30 Trigger: Runt Hibás impulzusok detektálása Paraméterek Nagyobb / kisebb / egyenlő Időtartam Küszöbszintek Pozitív / negatív 30

31 Trigger: Rise/Fall time Felfutási idő Paraméterek Gyorsabb/ lassúbb Időtartam Küszöbszintek Felfutó / lefutó 31

32 Mintavételezés Normál Csúcsérték detektálása (peak detect / glitch capture) Átlagolás Ekvivalens mintavételezés: nagyobb mintavételi sebesség periodikus jelek esetén 32

33 Automatikus mérések Lehetséges kapuzás: Teljes mérés / kinagyított rész / periódusidő / kurzorok Max / Min: csúcsértékek Peak-to-peak High / Low: szélső értékek (zavarjelek nélkül) Amplitude Mean: középérték RMS: effektív érték 33

34 Automatikus mérések Overshot: túllövés Pulse count: ipulzusszám Edge count: felfutó/lefutó élek száma Area: terület Frequency / Period Rise / Fall fime Pulse with / Duty Cycle Delay / Phase (két jel között) 34

35 Oszcilloszkópok tulajdonságai I. Bemenő csatornák – Analóg bemenetek (1, 2, 4) – Bemenő impedancia (1 MΩ / 50 Ω ) – Analóg sávszélesség (pl. 100 MHz) – Függőleges érzékenység, felbontás (pl. 8 bit) Mintavételi frekvencia – Valós idejű (pl. 500 kHz) / ekvivalens (5 GHz) – Megoszlik a csatornák között? – Glitch-ek érzékelése – Vízszintes eltérítési sebesség 35

36 Oszcilloszkópok tulajdonságai II. Memória – Pl. 1 MSample – Megoszlik a csatornák között? Kijelző Kapcsolat a külvilággal – PC (USB, GPIB,...) – Monitor – Egér, billentyűzet – Pen-drive – Nyomtató – Eszköz vezérlése 36

37 További példák oszcilloszkópokra 37

38 Agilent MSOX

39 Agilent MSOX3024 8,5-inch WVGA Waveform/s Memória: 2 M pont 4 csatorna, 200 MHz; 16 digitális csatorna 1,2 MFt Szoftveresen bővíthető: (memória, jelgenerátor, sávszélesség) 39

40 Agilent U1620A 40

41 Agilent U1620A Ft Sávszélesség: 200 MHz Mintavételi ráta: 2 GS/s* Rekord hossz: 2 Millió pont* *: egy csatorna mérése esetén Analóg csatornák: 2 USB Host/Device Beépített 4,5 digites multiméter 41

42 PicoScope

43 PicoScope Ft Sávszélesség: 25 MHz Mintavételi ráta: 100 MS/s (2 GS/s*) 8 bit felbontás Rekord hossz: 24 kMinta Analóg csatornák: 1 USB Device 43

44 PicoScope

45 PicoScope Ft Sávszélesség: 250 MHz Mintavételi ráta: 500 MS/s (20 GS/s*) 8 bit felbontás Rekord hossz: 16 MMinta Analóg csatornák: 2 Beépített jelgenerátor USB Device 45

46 PC szoftver 46

47 Jelgenerátorok 47

48 Jelgenerátorok Váltakozó jelek előállítása (szinusz, négyszög,...) Gerjesztőjelek előállítása a vizsgált rendszer számára (pl. átviteli függvénymérése) 48

49 Jelgenerátorok tulajdonságai I. Analóg / digitális vezérlésű / DDS Előállított jelalakok: – Szinusz – Háromszög – Négyszög (esetleg külön TTL kimenet) – Impulzus – Tetszőleges jelalak (memória) – Moduláció – Sweep (pl. frekvencia lineáris változtatása) 49

50 Jelgenerátorok tulajdonságai II. Pontosság, stabilitás Frekvenciafelbontás Sávszélesség, maximális frekvencia Csatornák száma Logikai kimenetek Szinkronizáció/trigger 50

51 Agilent 33512B 160 MS/s mintavételi frekvencia 20 MHz sávszélesség 2 csatorna, 1MS/channel memória USB (host/device) / LAN / GPIB Ft 51

52 Rigol DG MS/s mintavételi frekvencia 20 MHz sávszélesség 2 csatorna, 4 kS/channel memória USB (host/device) Ft 52

53 Tektronix AWG70002A 50 GS/s, 20 GHz, 10 bit 2 csatorna, 16 GS/channel memória USB (host/device) / LAN / GPIB Ár: Ft-tól 53

54 Spektrumanalizátorok 54

55 Spektrumanalizátorok Jelek spektrális analízise Elsődleges alkalmazás: Rádiófrekvenciás áramkörök vizsgálata Pl. bluetooth, wifi Működés elve – analóg / digitális – szürőkörök / FFT 55

56 Spektrum analizátor - blokkvázlatok 56

57 Rohde Schwarz – R&S ® FSVR30 57 Használtan: Ft

58 Multifunkciós műszerek 58

59 Multifunkciós műszerek Analóg bemenetek, választható erősítés Analóg kimenetek Digitális I/O Számlálók PC csatlakozás A végrehajtott feladatot a számítógépen futó szoftver határozza meg 59

60 Egyedi műszerek Az adott feladathoz szabott: – bemeneti fokozatok – kimeneti fokozatok Optimalizált méret, teljesítmény Egyedi doboz Egyedi csatlakozók Egyedi szoftver 60

61 MC USB-1616HS-BNC 16 AI, 1 MS/s, 16 bit, 7 input ranges 2 AO, 1 MS/s, 16 bit 16 digital I/O, 4 counter (frequency, period, pulse width...) Ft 61

62 MC USB-1616HS-BNC 62

63 NI USB AI, 10 kS/s, 12 bit 2 AO, 150S/s, 12 bit SW timed 12 digital I/O counter (32 bit) Ft 63

64 NI USB AI, 250 kS/s, 16 bit 2 AO, 250 kS/s, 16 bit 4 digital In, 4 digital Out counters (32 bit) Ft 64

65 NI USB Blokkvázlat 65

66 NI USB-6211 – Analóg bemenet 66

67 NI USB Analóg bemenet bekötése 67

68 NI USB Digitális IO 68

69 NI USB Ch, 2 MS/s/Ch, szimultán mintavételezés 32 Msample memória 2 AO, 3,33 MS/s, 16 bit 24 DIO, HW timed 1 MHz, 4x 32-bit counter Ft 69

70 NI USB-6366 – Analóg bemenet 70

71 MA-DAQ 71

72 MA-DAQ - Blokkvázlat 72

73 MA-DAQ tulajdonságai 8 analog input, 2x1MS/s, 16 bit 2 analog output, 12 bit 10 digital I/O (UART, I2C, SPI,m PCA) CAN-BUS UART ±5 V Power out USB interface (isolated) 73

74 Moduláris műszerek 74

75 Moduláris műszerek A/D és D/A konverter modulok Digitális be/kimenet Akár valós idejű adatfeldolgozás Az aktuális feladatra szabható Gyors fejlesztés 75

76 NI CompactDAQ USB, Ethernet, WI-FI interfész 1, 4, 8 modul (egymástól galvanikusan leválasztva) 76

77 NI cDAQ ,33 GHz Intel Core i7, 32 GB HDD, 2GB RAM 4 USB, 2 Gigabit ethernet Microsoft Windows Embedded Standard 7 / Real-Time OS 2 MFt 77

78 NI CompactRIO Ethernet, WI-FI interfész 1, 4, 8 modul Valós idejű beavatkozás, beépített FPGA 78

79 cRIO programozása 79

80 Feszültség mérése - NI AI, ±10 V 500 kS/s, 12 bit 80

81 NI 9219, 24-Bit Universal Analog Input 250 Vrms channel-to-channel isolation 4 x 100 S/s/ch Built-in quarter, half, and full-bridge support Built-in voltage and current excitation 81

82 NI Üzemmódok 82

83 NI Üzemmódok 83

84 Feszültség kimenet - NI analog output 25 kS/s/ch 84

85 Digitális I/O - NI channel, 100 ns ultrahigh-speed digital I/O 5 V/TTL, sinking/sourcing digital I/O 85

86 Digitális 24V - NI channel, 250 µs digital input 250 Vrms channel-to-channel isolation 24 V up to 60 V, sinking/sourcing digital inputs 86

87 Relé - NI channel 30 VDC (2 A), 60 VDC (1 A), 250 VAC (2 A) SPST relay 250 Vrms channel-to-channel isolation 87

88 CAN-busz NI port high-speed CAN (1 Mbit/s) 88

89 Motor meghajtás - NI 9516 cRIO-hoz Szervó motor vezérlése, enkóderjel fogadása 50 µs szabályozási időköz 89

90 PXI rendszerek 90

91 PXI rendszerek Ipari számítógép + PCI(e) + szinkron vonalak Ipari szabvány, számos gyártó támogatja Alkalmazás – Kutatás CERN, TOKAMAK,... – Ipari tesztelés Járműelektronika, hadiipar, elektronikai áramkörök,... Modulok egy része PC kompatibilis 91

92 Operációs rendszer Windows – Windows 7 – Windows XP Valós idejű operációs rendszer LabVIEW RT 92

93 NI PXI-8109 RT 2,66 GHz, dual core i7 2 GB DDR3 RAM, 120 GB HDD 2 Gigabit Ethernet 1,5 MFt 93

94 NI PXI ,8 MS/s 6,5 digites multiméter Feszültség/áramerősség/kapacitás/ellenállás Ft 94

95 NI PXIe-6366 Megegyezik: NI USB

96 NI PXI-7854R 8 AI, 16 bit, 750 kS/Ch/s 8 AO, 16 bit, 1 MS/Ch/s 96 DIO, Virtex-5 LX110 FPGA Ft 96

97 NI HDD TB 750 MB/s folyamatos írás és olvasás Ft 97

98 NI PXIe-5644R 65 MHz – 6 GHz FPGA vezérlés Ft 98 Vector Signal Transceiver Vector signal analyzer + generator

99 Műszerek kalibrálása 99

100 Műszerek kalibrálása Cél: megbízható mérési eredmények A mérési eredmények visszavezethetősége: – Egységdefiníció – Nemzetközi etalon – Nemzeti etalon – Referencia etalonok (akkreditált kutatólaboratóriumok) – Használt etalonok (felhasználói kalibrálások) – Mérőműszer Önkalibrálás: belső, stabil etalon 100

101 Hitelesítés és kalibrálás összehasonlítása Hitelesítés Hatósági tevékenység Jogi szabályozás OMH hitelesít Tanúsítvány: hatósági dokumentum Kötelező ismétlés Kalibrálás Bárki kalibrálhat Bármilyen eszköz Kalibrálási bizonyítvány Megújítás: tulajdonos döntése 101

102 Kalibrálás Direkt 102 Indirekt

103 Műszerek védelme 103

104 Zavarvédelem Tápfeszültség szűrése Árnyékolás Földelés (csillagpontos) 104

105 ... vége... Köszönöm a figyelmet 105


Letölteni ppt "Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Elektromos mennyiségek mérése Mingesz Róbert 2014. április 4. 1."

Hasonló előadás


Google Hirdetések