Корзина пуста

Статьи


GPM-78310: Новый цифровой измеритель электрической мощности



Новый измеритель мощности GPM-78310 от компании GW Instek (Тайвань) представляет собой универсальный цифровой ваттметр для применения как в однофазных сетях переменного электропитания, так и для работы с сигналами постоянного напряжения и тока. Функции измерения мощности включают в себя режим DC (пост. ток) и анализа сигналов в диапазоне частот 0,1 Гц …100 кГц, разрядность АЦП составляет 16 бит, частота дискретизации 300 кГц. Новинка (рис.1) имеет графический цветной ЖК-дисплей (TFT) с 5-ти разрядной цифровой шкалой и обеспечивает измерение до 25 параметров напряжения, силы тока, мощности с высокой точностью и разрешением. Измеритель GPM-78310 позволяет отображать форму входного сигнала (напряжение/ ток/ мощность), имеет функцию интеграции результатов измерений (энергия), выполняет анализ спектральных компонент и частотных искажений, в т.ч. измерения каждой из гармоник в отдельности (до 50-й включительно). Базовая погрешность составляет ±0,1% (напряжение/ ток).

Рис. 1. GPM-78310
Рис. 1. GPM-78310

По сравнению с предыдущими моделями GPM-серий новинка имеет 2 дополнительных входа Ex1/ Ex2 для внешних датчиков (т/преобразователи), а также полный набор интерфейсов связи с ПК для программирования (4 типа в стандартной комплектации).

Номинальное входное напряжение, непосредственно подаваемое на вход GPM-78310, составляет 600В (макс. 1000В), а входной ток до 20A (макс. 30А). Нижний предел измерения тока составляет 5 мА (разрешение до 0,1 мкА), а макс. разрешение по мощности составляет 0,1 мкВт. Предусмотрена возможность выбора значения коэф. амплитуды U/I (крест-фактор). Коэффициент CF может быть задан CF=3 (для уровней =½ диапазона измерений CF может быть иметь значение 6 или 6А). Оператору доступен выбор требуемого режима в соответствии с измерительной задачей (AC+DC, AC, DC, V-MEAN), что обеспечивает отображение соответствующих параметров при анализе мощности, в том числе - напряжение (Vrms / Vac / Vdc / Vmn / V-Pk / V-PK ), силу тока (Irms / Iac / Idc / I-Pk / I-pk частота (VHz/ IHz), мощность (P/ P /P'pk/P-pk), крест-фактор (CFV/ CFI), полная мощность (VA), реактивная мощность (VAR), коэффициент мощности (PF), угол сдвига фазы U/I (DEG), суммарный коэф. гармонических искажений/ КНИ (THDV/ THDI), максимальный коэф. передачи тока (MCR), а также имеет функцию математических вычислений (MATH). Особенностью модели является возможность измерения сверхмалых значений токов/ мощности с целью анализа состояния электропотребителей. В первую очередь измеритель предназначен для количественной оценки потребления энергии в режиме сна (standby) или измерения флуктуаций потребления электроэнергии ЭУ малой мощности, обеспечивая при этом широкий диапазон (U/ I/ P), высокую точность и разрешение.

Измеритель GPM-78310 эффективно использует преимущества графического ЖК-дисплея (TFT) для отображения измеренных результатов параметров в цифровом или графическом виде. С точки зрения численных значений предусмотрены режимы «Общий»/general и «Упрощенный»/simple. Режим «Общий», что позволяет отображать 10 параметров одновременно (2 основных измерения и 8 параметров мониторинга). Параметры для отображения могут быть произвольно выбраны из 25-и параметров измерения электрической мощности в зависимости от потребностей пользователя. В режиме «Упрощенный» на экране прибора отображается 4 параметра измерения. При этом в целях отображения графической информации реализована функция построения кривых для 3-х параметров - напряжение, ток и мощность (графики). Кроме того, при измерении и анализе отдельных частотных компонент измерительного сигнала результаты могут быть представлены в виде численных значений или как диаграмма распределения гармоник.

Новый ваттметр не только обеспечивает высокую точность измерений, четкость индикации и удобство восприятия данных в процессе тестирования, но и отвечает запросам и требованиям современных приложений в сферах инженерного дизайна, НИОКР, а также как средство верификации и оценки качества электротехнической продукции.

Помимо высокой производительности и мощных вычислительных ресурсов GPM-78310 оснащен расширенным набором входных каналов для гибкости механизма выполнения измерений и тестирования. Для применения в высоковольтных приложениях предусмотрена настройка коэф. трансформации напряжения (VT) с целью согласования сигнала внешнего высокого напряжения подаваемого с трансформатора. Для измерения больших токов можно использовать различные методы подключения. Например, активировать функцию программирования коэф. трансформации по току (CT) при наличии внешнего трансформатора тока (ТТ) или задействовать специальные BNC-входы т/преобразователей на задней панели. Таким образом, в первом случае это будет подача тока непосредственно на измерительные гнезда «I+/ I-» (до 20 Амакс.), а во втором, - подключение нагрузки к входам EXT1/ EXT2 (до 10 В макс) для проведения измерений в соответствии с задачей тестирования мощности.

Функция «Автодиапазон» обеспечивает оптимальный выбор предела измерений согласно уровня входного сигнала и тем самым экономит время, затрачиваемое оператором на ручные манипуляции настройки. Внутренняя память на 10.000 отсчетов используется для записи данных измерений GPM-78310 в соответствии с выбранной скоростью выборки или интервалом времени заданным пользователем с целю хранения/ выгрузки и последующего анализа.

Возможности доступа к сохраненным данным и экспорта результатов GPM-78310 обеспечиваются наличием полного набора коммуникационных интерфейсов, включая RS-232C/ USB device/host (виртуальный COM)/ LAN / GPIB в стандартной комплектации. Пользователи могут писать программы для автоматизации считывания результатов измерений в соответствии с их нуждами или для сопряжения с уже существующими системами без необходимости закупать интерфейсы. Порт USB-host поддерживает захват данных и экранной информации GPM-78310, обеспечивает внутренний доступ к данным записи и обновление прошивки прибора.

Для организации управления внешними сигналами или записи данных на внешний регистратор в GPM-78310 предусмотрен дополнительный интерфейс Digital I/O (DA4- опция), который устанавливается только на заводе (вариант исполнения). При наличии данного интерфейса прибор может быть подключен к внешнему программируемому контроллеру (PLC/ регистратор данных) с целью реализации автоматических измерений или для задач длительной записи на внешнее устройство.

Режимы индикации и отображения

Экран GPM-78310 обеспечивает отображение численных значений параметров и функцию отображения формы сигнала (графики), что помогает пользователю получать наиболее полную информацию о результатах измерений. Режим индикации численных значений имеет 2 варианта – «Общий»/ general и «Упрощенный»/simple. Режим «Общий» имеет свое меню настройки измеряемых параметров и одновременно отображает 10 результатов (2 основных измерения и 8 вторичных измерений –рис 2а). В режиме «Упрощенный» на экран выводятся только 4 параметра, наиболее важных в конкретном тестировании (рис.2б). Параметры для измерения в каждом режиме могут быть активированы и сгруппированы оператором по мере необходимости их наблюдения.

В графическом режиме для отображения формы кривой трех параметров - напряжение, ток и мощность обеспечивается функция типичного осциллографа (графики U/ I/ P –рис.2в). Развертка по горизонтали регулируется в диапазоне от 25 мкс/дел до 1с/дел (Кразв) в соответствии со скоростью обновления при сборе данных. Для удобства для наблюдения формы на экране предусмотрен выбор одного из трех значений развертки по вертикали (Коткл).

В функции гармонических измерений результаты каждой их гармоник основного сигнала могут быть отображены в формате диаграммы, которая представляет собой прямоугольные зоны (столбцы –рис.2г), высоты которых пропорциональны величинам конкретных частотных компонент. Доступна для анализа каждая из интересующих гармоник и/или суммарный коэффициент гармонических искажений. Кроме того, полученные результаты измерений по каждой из гармоник могут быть представлены в виде сводной таблицы (рис.2д) с указанием соответствующих значений: напряжение, ток, мощность, КНИ (напряжение/ ток), коэф. реактивной мощности (DPF/Distortion Power Factor), сдвиг фаз (угол напряжение/ ток).

Рис. 1а. Индикация числ. значений (режим Общий)
Рис. 1а. Индикация числ. значений (режим Общий)
Рис. 1б. Индикация результатов (режим Упрощенный)
Рис. 1б. Индикация результатов (режим Упрощенный)
Рис. 1в. Режим «График» (форма)
Рис. 1в. Режим «График» (форма)
Рис. 1г. Измерение гармоник
Рис. 1г. Измерение гармоник
Рис. 1д. Измерение гармоник (табличная форма)
Рис. 1д. Измерение гармоник (табличная форма)

Широкий перечень измеряемых параметров

Ваттметр GPM-78310 обеспечивает различные виды измерений и функции, включая напряжение, ток, частоту, мощность (активную/ реактивную/ полную), коэффициент мощности, крест-фактор (CF), КНИ (THD%), измерение максимального коэффициента передачи тока (MCR). Также GPM-78310 оснащен функцией анализа параметров мощности или тока ИУ с использованием интегрирования по времени. Измеритель GPM-78310 обеспечивает точное определение среднего значения мощности за интервал времени, заданный оператором (осуществляется с применением математического расчета путем деления накопленной энергии на время – рис.3). В качестве альтернативы GPM-78310 обеспечивает определение энергии по истечении времени, выбранного оператором, с энергетическим разрешением, временем интегрирования и отображаемым с разрешением в соответствии с нормами стандарта.

При выполнении интеграционных измерений GPM-78310 использует функцию автоматического изменения уровня при колебаниях мощности ИУ в процессе измерений для получения наиболее полного результата интеграции в заданном интервале анализа.

Вид измерений (режим)

Обозначение параметра

Voltage

Vrms, V+pk, V-pk, Vac*, Vdc*, Vmn*

Current

Irms, I+pk, I-pk, Iac*, Idc*

Power

P, P+pk, P-pk, VA, VAR

Power Factor

PF

Crest Factor

CFV, CFI

Phase Angle

DEG

Frequency

VHz, IHz

Total Harmonic Distortion

THDV, THDI

Maximum Current Ratio

MCR

Интегрирование

WP, WP+, WP-, q, q+, q-, Vac, Iac

* : Применяется только к определенным режимам измерения для выбора оператором

Рис. 3. Определение среднего значения мощности за интервал времени
Рис. 3. Определение среднего значения мощности за интервал времени

Следует особо выделить режим измерения такого параметра, как MCR (отношение максимальных токов), который нормируется в IEC/МЭК 62301 (Energy Star– международный стандарт энергоэффективности потребительских товаров). В данном стандарте рассмотрены требования к неопределенности измерений, обусловленной влиянием прибора, измеряющим потребляемую ИУ мощность. Максимально допустимая неопределенность измерения зависит от величины и характеристик нагрузки. Основной характеристикой используемой для определения максимально допускаемой неопределенности является максимальный коэффициент передачи тока (MCR). Данный коэффициент MCR нормирован как отношение: крест-фактор (CF)/ коэффициент мощности (PF).

Измеритель GPM-78310 обеспечивает автоматический расчет этого параметра, также, как например это делает Hioki 3335, имеющий аналогичную функцию. Стандарт IEC/МЭК 62301 определяет значение показателя MCR в качестве некой реперной точки для оценки энергоэффективности электропитания. Допускается неопределенность измерения для значения MRC не более10. Основываясь на MCR и вычислении потребляемой мощности тестируемого объекта можно быстро понять, выполнение каких измерений далее не потребуется (см. рис. 4). Возможность такой оценки исследуемого устройства является показателем насколько тот или иной измеритель/ анализатор мощности соответствует критериям и нормам IEC 62301.

Рис. 4. Определение макс. допускаемой неопределенности
Рис. 4. Определение макс. допускаемой неопределенности

Широкие аппаратные возможности измерений

Что касается измерительных возможностей и способов подключения, то эти показатели у GPM-78310 являются просто выдающимися. Прежде всего, это возможность программирование коэффициента трансформации по напряжению/ току для измерения сигналов высокого напряжения/ высокой мощности (восстановление преобразованного уровня при вычислении до реального значения в нагрузке). Для измерения больших значений тока, помимо установки коэф. трансформации по току (CT), могут быть использованы для подключения сигнала терминалы внешних датчиков тока (EXT1/EXT2), что делает процесс измерений более гибким и удобным. Измеритель GPM-78310 обеспечивает сохранение 4 наборов настроек прибора (профилей – запись/ вызов), имеет внутреннюю память для хранения 10 000 отсчетов результатов измерений. Память для данных позволяет регистрировать результаты измерений с выбранной скоростью выборки отсчетов или по заданному временному интервалу с целью облегчения последующего анализа. USB-хост на передней панели поддерживает захват данных экрана, хранение значений измерения (цифровой программируемый логгер) и операции обновления прошивки GPM-78310.

Рис. 5. Конфигурации коэф. трансформации «RATIO» (напряжение/ ток/ мощность)
Рис. 5. Конфигурации коэф. трансформации «RATIO» (напряжение/ ток/ мощность)
Рис. 6. Входы внешних т/преобразователей
Рис. 6. Входы внешних т/преобразователей

Гибкий механизм выбора диапазона: автопереключение и назначение пределов

В функции интегрирования измерений входных параметров GPM-78310 обеспечивает выполнение вычислений сигнала с возможностью автоматического изменения уровня (automatic level-changing) для полного и точного расчета значения общего энергопотребления ИУ от начала до завершения периода интеграции. Кроме того, в GPM-78310 в данной функции также предусмотрен механизм произвольного назначения в меню определенных диапазонов измерений, выбираемых оператором (self-defined setting) . Пользователь в процессе анализа мощности может задать требуемые пределы измерений в режиме интегрирования для экономии времени (за счет блокировки поочередных переключений диапазонов), а также для минимизации потерь отсчетов входных данных при тестировании.


Рис. 7а. Автоматичная подстройка предела измерений (в функции интегрирования измерений)
Рис. 7а. Автоматичная подстройка предела измерений (в функции интегрирования измерений)
Рис. 7б. Меню выбора пределов измерений (указаны маркером)
Рис. 7б. Меню выбора пределов измерений (указаны маркером)

Практичный набор интерфейсов

GPM-78310 имеет на борту полный набор разнообразных коммуникационных интерфейсов для связи с ПК в стандартной комплектации, включая RS-232/ USB / LAN / GPIB. В совокупности с ресурсами программирования это позволит клиентам написать собственное ПО для дистанционного управления с помощью команд или автоматизации сбора результатов измерений.

Дополнительный интерфейс Digital I/O (опция DA4) предоставляет 3 различных режима: порт сигналов внешнего управления (I/O), режим выхода ЦАП (DA4) и режим управления выходом на основе пользовательских настроек.

Рис. 8. Структура функциональности опц. интерфейса DA4
Рис. 8. Структура функциональности опц. интерфейса DA4

При активации функции внешнего управления (ext control) с помощью управляющих сигналов обеспечивается активация прибора (вкл. пит), запуск/ остановка измерений или сброс режима интеграции измерений.

В режиме использования опционального выхода DA4, модель GPM-78310+DA4, оператор имеет возможность задать любые 4 параметра из 25 доступных для измерений (даже с результатами интеграции измерений) для выдачи выходных данных с фиксированным уровнем или заданным вручную (масштаб шкалы =5В) с накоплением результатов в режиме внешнего регистратора данных.

При выборе режима функции произвольного программирования контактов выхода (self-defined output) управление на каждом Pin-контакте осуществляется через штатный интерфейс ДУ (RS-232/ USB/ LAN/ GPIB) с помощью команд SCPI.

Перечисленные ресурсы и высокие технические характеристики позволяют оператору выполнять измерения мощности удобно, точно и достоверно. Новинка является высокопроизводительным цифровым измерителем с исчерпывающим набором функций и возможностей для анализа электрической мощности среди аналогичных моделей в той же категории СИ. Ваттметр GPM-78310 позиционируется разработчиками как адекватный вариант замены (аналог) таких моделей измерителей мощности, как Yokogawa WT310E, Hioki 3335, R&S HMC8015.

Ключевые преимущества

  • Большой цветной графический ЖК-дисплей (TFT, диагональ 12,7см), отображение формы сигнала (функц. «осциллограф»: частота дискретизации 300 кГц, Кразв 25 мкс/дел …. 1с/дел)
  • Рабочий диапазон частот U/I: 0,1 Гц…100 кГц (соответствие МЭК IEC 62301)
  • Диапазон измерений: 600 В/ 20А (макс. разрешение 1 мВт, по току 0,1 мкА)
  • Макс. допустимое значение U/I: до 1000 Вскз/ до 30 Аскз
  • Два формата индикации: Обычный (10 параметров)/ Упрощенный (4 параметра)
  • Измерения тока и напряжения с CF =3 (КА), а также сигналов искаженной формы CF =6/ 6A в ½ рабочего диапазона U/I
  • Функция интегрирования по времени (W-h/ энергия; A-h/ эл. ёмкость) с режимом автоподстройки предела измерений или ручным назначением диапазона оператором.
  • Измерения гармоник (до 50-й) и гармонических искажений (THD%)
  • Измерительные гнезда на задней панели прибора
  • Дополнительные измерительные входы Ex1/ Ex2 (т/ преобразователь)
  • Поддержка измерений с трансформаторами тока и напряжения: Ктр 1..9999 (СT/ PT ratio)
  • Стандартные интерфейсы: RS-232C, USB, LAN, GPIB
  • Проходная тестовая площадка GPM-001 (опция)
  • Вариант исполнения с доп. цифровым интерфейсом «I/O+DA4» (только заводская установка)

Целевые рынки, сферы применения:

  • Инженерный дизайн и промышленное электротехническое производство
  • Проверка качества, контроль соответствия нормам стандартов РЭА
  • Научные исследования и разработка электронных продуктов (НИОКР)

Преимущества и возможности в измерительных приложениях:

  • Гибкие режимы индикации (10 или 4 параметра), компактный дизайн и размеры (1/2 стандартной 19” стойки, высота 2U)
  • Лёгкая интеграция в автоматизированные системы (интерфейсы RS-232C /USB/ LAN/ GPIB, опционально DA4), что обеспечивает контроль и управление в индустриальных приложениях, возможность сбора, обработки и выгрузки результатов тестирования при отладке проектов (регистратор USB/ внутренняя память 10 К).
  • Базовая погрешность ±0,1% (напряжение/ ток) и высокое разрешение (0,1 мкА/ 1 мкВт) для выполнения прецизионного анализа при проверке качества и выходном контроле.
  • Большой перечень видов и режимов измерений (до 25 параметров), функционал для применения в подразделениях контроля качества (QC).
  • Высокая информативность, режимы и функции графического дисплея для анализа по требованиям МЭК, одновременный вывод до 10 параметров (2 осн. измерения + 8 доп. значений для мониторинга) с целью учета запросов разработчиков в сфере НИОКР (R&D) и инженерного дизайна


Автор:  Коллектив АО «ПриСТ»
Дата публикации:  03.08.2020
Модели:  GPM-78310 | GPM-78310+DA4

Возврат к списку



У нас представлены товары лучших производителей

ПРИСТ предлагает оптимальные решения измерительных задач.

У нас вы можете купить осциллограф, источник питания, генератор сигналов, анализатор спектра, калибратор, мультиметр, токовые клещи, поверить средства измерения или откалибровать их. Также мы поставляем паяльно-ремонтное оборудование, антистатический инструмент, промышленную мебель. Мы имеем прямые контракты с крупнейшими мировыми производителями измерительного оборудования, благодаря этому можем подобрать то оборудование, которое решит Ваши задачи. Имея большой опыт, мы можем рекомендовать продукцию следующих торговых марок:


Внимание! Отсутствие ошибок и опечаток не гарантируется. В технические характеристики средств измерений неутвержденного типа производителем могут быть внесены изменения без предварительного уведомления. Соответствие важных параметров требует уточнения. Полные технические характеристики предоставляются по отдельному запросу. Нашли ошибку? Выделите мышкой и нажмите Ctrl+Enter.

Войти в личный кабинет

Заказать обратный звонок

Обратите внимание, все поля - обязательны для заполнения.
Обновить

Обратная связь

Обратите внимание, все поля - обязательны для заполнения.
Обновить