Uwaga: W przypadku przekroczenia zakresu pomiarowego informacja o wybranym zakresie jest wyświetlana inwersyjnie.

Transkrypt

1 SVANTEK 5. TRYB ANALIZATORA Tryb ANALYZER MODE pozwala użytkownikowi na obserwację i pomiar przebiegu wejściowego w dziedzinie częstotliwości (patrz rozdział 5.1 dla analizy wąskopasmowej i 5.2 dla analizy oktawowej i tercjowej) oraz w dziedzinie czasu (patrz rozdział 5.3). Po przełączeniu przyrządu w tryb pracy analizatora ekran podzielony jest na dwie części: pole przeznaczone na graficzną prezentację sygnałów pomiarowych w obu dziedzinach (wykresy widm lub przebiegi czasowe); pole opisowe używane do wyświetlania tekstów. W linii znakowej nad polem wykresów wyświetlane są informacje: o wybranym zakresie wyświetlania wyników (np. 110 db), Uwaga: W przypadku przekroczenia zakresu pomiarowego informacja o wybranym zakresie jest wyświetlana inwersyjnie. o stanie pomiaru: STOP - pomiar jest zatrzymany, RunS - wykonywany jest pojedynczy pomiar, RunC - wykonywane są pomiary ciągłe, TRIG - przyrząd oczekuje na sygnał wyzwalający (włączona funkcja TRIG), ZOOM - włączona lupa cyfrowa (pomiar z przemianą częstotliwości); o szerokości pasma pomiarowego np. 11,3 khz (szerokość pasma jest określona - od pierwszej linii widma do wartości zakresowej w normalnym trybie pracy oraz od CENTR.FREQ - BAND/2 do CENTR.FREQ + BAND/2 przy włączonej funkcji ZOOM (patrz opis funkcji ZOOM). Uwaga: Tekst TRIG pojawia się podczas oczekiwania na impuls wyzwalający pomiar. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - funkcja 1/3 Oct. W dwóch liniach znakowych pod polem wykresów wyświetlane są informacje o: wartości częstotliwości (F:) prążka wskazywanego przez kursor, wartości czasu (T:) dla próbki mierzonego sygnału wskazywanej przez kursor, wartości amplitudy prążka widma (L:) lub wartości próbki mierzonego sygnału (L:), wskazywanych przez kursor, bieżącej wartości czasu uśredniania lub czasu rejestracji dla funkcji "Widma w buforze". W prawej części ekranu (24 kolumny) znajdują się informacje o wybranych parametrach mających podstawowe znaczenie dla pracy przyrządu. Są to informacje: o włączonym filtrze pasmowym: - pole FILT: Lin, A, C lub HP (patrz opis pola FILTER w oknie INPUT); 5-1

2 SVANTEK o sposobie uśredniania lub nieaktywności tej funkcji: - pole AVER: Lin, Exp, HM, FL, FHM lub Off (patrz opis pola AVERAG. w oknie FUNCTION); - w dolnym prawym rogu ekranu podawany jest bieżący numer uśrednianego widma FFT lub przebiegu (dla analizy 1/1 i 1/3-oktawowej pole to podaje bieżący czas uśredniania); o sposobie wyzwalania lub nieaktywności tej funkcji: - pole TRIG: Int, Ext lub Off (co odpowiada wyzwalaniu Free Run; patrz opis pola TRIGGER w oknie INPUT); o aktywności funkcji SCANNING: - pole SCAN: On lub Off (patrz opis pola SCANNING w oknie DISPLAY); o aktywności funkcji zoom przy analizie wąskopasmowej za pomocą algorytmu FFT (patrz opis okna ZOOM). Sterowanie pracą przyrządu w trybie pracy ANALYZER MODE jest zorganizowane podobnie jak w trybie METER MODE. Sterowanie to jest realizowane za pomocą okien: FUNCTION, INPUT, CURSOR, DISPLAY, ZOOM, REPORT, SETUP i FILE. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - funkcja Spectrum Wyboru głównych funkcji analizy sygnałów można dokonać w polu FUNCTION okna FUNCTION. W polu tym dostępne są następujące opcje: Time pomiar przebiegu czasowego, Spectrum analiza częstotliwościowa mierzonego sygnału prowadzona za pomocą algorytmu szybkiego przekształcenia Fouriera (FFT), 1/1 Oct. analiza częstotliwościowa mierzonego sygnału prowadzona za pomocą filtrów cyfrowych w pasmach oktawowych, 1/3 Oct. analiza częstotliwościowa mierzonego sygnału prowadzona za pomocą filtrów cyfrowych w pasmach 1/3-oktawowych (tercjowych). Wyboru odpowiedniej funkcji dokonuje się po uaktywnieniu pola za pomocą przycisków <!> i <">. 5-2

3 SVANTEK 5.1. Wąskopasmowa analiza częstotliwościowa (FUNCTION Spectrum) Okno FUNCTION Analizę częstotliwościową sygnału wejściowego można uzyskać wybierając w oknie FUNCTION funkcję Spectrum. Funkcja ta do obliczenia widma mierzonych sygnałów wykorzystuje algorytm szybkiego przekształcenia Fouriera (FFT). Górna częstotliwość sygnału poddawanego analizie wynosi maksymalnie 45,3 khz. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno FUNCTION W oknie FUNCTION dla analizy FFT mogą być ustawione parametry: S.LINES, A.REPEAT, WINDOW, AVERAG. i AVER.No. S.LINES Pole to umożliwia wybranie 120, 240, 480, 960 lub 1920 prążków widma, które będą obliczane przez procedurę FFT. A.REPEAT Pole to określa sposób rejestracji wyników: On - rejestracja ciągła; Off - rejestracja pojedynczego pomiaru. WINDOW Pole to określa typ funkcji wygładzającej wykorzystanej do analizy widmowej FFT. Dostępne są okna: Hanning, Rectangle, Flat Top, Kaiser-Bessel i User. Współczynniki okna użytkownika (User) mogą być wprowadzone do wewnętrznej pamięci przyrządu za pomocą funkcji #5 interfejsu RS 232 (patrz dodatek A). Wykorzystywanie współczynników użytkownika nie zostało jeszcze uaktywnione. AVERAG. Pole to określa sposób uśredniania mierzonego sygnału: Fast HM. (Fast Registration of the Maximal Values) - szybka rejestracja wartości maksymalnych, Fast Lin. (Fast Linear Averaging) - szybkie uśrednianie liniowe, Off (Averaging Off) - uśrednianie wyłączone, Linear (Linear Averaging) - uśrednianie liniowe, Exponen. (Exponential Averaging) - uśrednianie wykładnicze, Hold Max (Registration of the Maximal Values) - rejestracja wartości maksymalnych. Uwaga: W polu określającym stan przyrządu sposób uśredniania jest określony następująco: uśrednianie liniowe - Lin, szybkie uśrednianie liniowe - FL, uśrednianie wykładnicze - Exp, rejestracja wartości maksymalnych - HM, szybka rejestracja wartości maksymalnych - FHM. Y Uśrednianie liniowe (Linear) oznacza obliczanie średniej wartości widma według wzoru: n = {( n 1) Yn 1 + Xn} n 5-3

4 SVANTEK gdzie: Y 0 = 0; X n - kolejne chwilowe widmo mocy wyliczone algorytmem FFT; Y n - kolejne uśrednione widmo; n = 1, 2,..., N; N - odpowiada wartości ustawionej w polu AVER.No. Wzór ten opisuje rekursywne obliczanie średniej arytmetycznej. Sposób ten umożliwia obserwację procesu uśredniania. Przy szybkim uśrednianiu liniowym (Fast Lin.) kolejne wyniki obliczeń Y n nie są wyświetlane. Wynik końcowy pojawia się na ekranie po zebraniu żądanej liczby N pomiarów. Pozwala to na rozszerzenie pasma analizy częstotliwościowej w czasie rzeczywistym. Przy szybkim uśrednianiu liniowym (FL) pasmo sygnałów analizowanych w czasie rzeczywistym wynosi 12,8 khz, a przy uśrednianiu liniowym (Lin) - 1,6 khz. Uwaga: Dla uzyskania szybszego uśredniania liniowego w niższych zakresach częstotliwości zastosowano tzw. overlap processing (max. 50%) liczenie widma z ustalonej liczby próbek przebiegu wejściowego ostatnio zapamiętanych w buforze. Uwaga: Uśredniane widma są dodatkowo zapamiętywane w SCAN. BUFFER (aż do jego zapełnienia). Po zakończeniu pomiarów zawartość bufora może być wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING (patrz dalej). Uśrednianie wykładnicze (Exponen.) oznacza obliczanie średniej wartości następnego widma według wzoru: Yn = {( N 1) Yn 1 + Xn} N gdzie: Y 1 = X 1 ; N 2; X n - kolejne chwilowe widmo mocy wyliczone algorytmem FFT; Y n - kolejne uśrednione widmo; n = 2, 3,..., N - odpowiada wartości ustawionej w polu AVER.No. Wzór ten opisuje rekursywne obliczanie ważonej średniej arytmetycznej (z wagą równą N), które umożliwia ciągłą obserwację procesu uśredniania. Dla N uśrednianie wykładnicze odpowiada klasycznemu układowi całkującemu ze stałą czasową T proporcjonalną do N/2. Uwaga: Dla uzyskania szybszego uśredniania wykładniczego w niższych zakresach częstotliwości zastosowano tzw. overlap processing liczenie widma z ustalonej liczby próbek przebiegu wejściowego ostatnio zapamiętanych w buforze. Uwaga: Uśredniane widma są dodatkowo zapamiętywane w SCAN. BUFFER. Zapamiętywane są wszystkie ostatnie widma chwilowe, które zmieściły się w buforze. Po zakończeniu pomiarów zawartość bufora może być wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING (patrz dalej). Rejestracja wartości maksymalnych (Hold Max) pozwala na zapamiętanie największych wartości prążków widma jakie pojawiły się podczas uśredniania. Szybka rejestracja wartości maksymalnych (Fast Hold Max) odbywa się podobnie, ale tylko widmo końcowe jest wyświetlane po zakończeniu zbierania danych. 5-4

5 SVANTEK Uwaga: Dla uzyskania szybszej rejestracji wartości maksymalnych w niższych zakresach częstotliwości zastosowano tzw. overlap processing (max. 50%) liczenie widma z ustalonej liczby próbek przebiegu wejściowego ostatnio zapamiętanych w buforze. Uwaga: Uśredniane widma są dodatkowo zapamiętywane w SCAN. BUFFER (aż do jego zapełnienia). Po zakończeniu pomiarów zawartość bufora może być wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING (patrz dalej). Pomiary są automatycznie zatrzymywane, jeśli zostanie zmieniony typ uśredniania. Sygnalizowane jest to pojawieniem się napisu STOP. W celu rozpoczęcia pomiarów z uśrednianiem należy wcisnąć przycisk <START/STOP>. W przypadku uśredniania liniowego i rejestracji wartości maksymalnych proces jest zatrzymywany po osiągnięciu zadanej liczby pomiarów. W przypadku uśredniania wykładniczego pomiary wykonywane są ciągle, a proces może być zatrzymany przez naciśnięcie przycisku <START/STOP>. AVER.No. Pole to określa żądaną liczbę uśrednień (dla uśredniania liniowego i rejestracji wartości maksymalnych) lub wagę dla uśredniania wykładniczego. Można wybrać liczby od 2 do Uwaga: W przypadku uśredniania wykładniczego liczba podana w tym polu oznacza wagę z jaką uśredniane są kolejno obliczane widma. Okno INPUT zawiera pola: INPUT, RANGE, BAND i FILTER. INPUT Pole to umożliwia określenie źródła sygnału wejściowego dla wąskopasmowej analizy częstotliwościowej. Dostępne są następujące wejścia: Reference wewnętrzne źródło sygnału wzorcowego (pseudolosowy binarny generator szumu), Microph. wejście mikrofonowe (wymagany jest zewnętrzny przedwzmacniacz np. SV 01A), Direct wejście bezpośrednie dla sygnałów napięciowych, Charge wejście piezoelektrycznego czujnika drgań, Acceler. wejście piezoelektrycznego czujnika drgań z wbudowanym przedwzmacniaczem ładunku (czujnik drgań typu ICP ), SV06 wejście czterokanałowego modułu do pomiaru drgań patrz dodatek E, SV08 wejście czterokanałowego modułu do pomiaru dźwięku i drgań patrz dodatek E. Wyboru wejścia dokonuje się za pomocą przycisków <!> i <"> po uaktywnieniu pola INPUT. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno INPUT 5-5

6 SVANTEK RANGE Pole to umożliwia wybór podzakresu pomiarowego stosownie do rodzaju pomiaru i wartości sygnału wejściowego. Możliwy jest wybór jednego z czterech podzakresów pomiarowych (co 20 db) zdefiniowanych poniżej: dla pomiarów dźwięku: 70 db, 90 db, 110 db i 130 db (wartość w db odniesiona do 20 µpa); dla mikrofonu o czułości 50 mv/pa; dla pomiarów napięcia: 70 db, 90 db, 110 db i 130 db (wartość w db odniesiona do 1 µv); dla pomiarów poziomu przyspieszenia dla drgań: 316 mms -2, 3,16 mms -2, 31,6 mms -2 i 316 mms -2 (w decybelach odpowiednio: 110 db, 130 db, 150 db i 170 db; wartość w decybelach odniesiona do 1 µms -2) ; dla czujnika drgań o czułości 10 pc/ms -2 lub 10 mv/ms -2. BAND Pole to umożliwia wybór pasma, w którym dokonywane są pomiary. Określono 16 pasm częstotliwości w zakresie od 45,3 khz do 1,38 Hz. Przy pracy z aktywną funkcją zoom (ZOOM:On) niedostępne są pasma 45,3 khz i 22,6 khz. FILTER Pole to umożliwia wybór jednego z filtrów korekcyjnych: Lin, A, C lub HP. Okno TRIGGER umożliwia ustalenie sposobu wyzwalania pomiaru. Uwaga: Okno TRIGGER jest podporządkowane oknu INPUT. W celu otwarcia okna TRIGGER należy nacisnąć przycisk INPUT przy otwartym oknie INPUT. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno TRIGGER W oknie TRIGGER dostępne są następujące pola: TRIGGER, LEVEL i DELAY. TRIGGER Pole to umożliwia wybór źródła wyzwalania: Free Run - brak wyzwalania - pomiary wykonywane są bez synchronizacji z jakimkolwiek sygnałem, Int + - wyzwolenie pomiaru następuje wtedy, gdy narastające zbocze mierzonego sygnału przekracza zadany poziom, Int - - wyzwolenie pomiaru następuje wtedy, gdy opadające zbocze mierzonego sygnału przekracza zadany poziom, External - wyzwalanie narastającym zboczem zewnętrznego impulsu. LEVEL Pole to pozwala na ustawienie progu wyzwalania w zakresie od 99,9 % do +99,9 % pełnej wartości zakresowej z krokiem 0,1 %. Parametr ten ma znaczenie tylko dla wyzwalania Int + lub Int

7 SVANTEK DELAY Pole to pozwala na wprowadzenie opóźnienia wyzwolenia w stosunku do impulsu wyzwalającego. Opóźnienie może być programowane w zakresie od próbek (wyzwolenie wyprzedza impuls wyzwalający) do 4096 próbek (wyzwolenie następuje po impulsie wyzwalającym). Czas opóźnienia odpowiadający liczbie próbek jest wyświetlany na ekranie. Uwaga: Funkcja TRIGGER nie jest aktywna dla pomiarów z lupą częstotliwościową (zoom). Okno SETUP zawiera trzy pola: SETUP OP, NAME i CATALOG. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno SETUP SETUP OP Pole to pozwala na zapamiętanie (Save), załadowanie (Load) i wykasowanie (Erase) pliku zawierającego dane dotyczące konfiguracji (plik SETUP). W pliku tym zapamiętywane są następujące informacje: - rodzaj wejścia pomiarowego, - polaryzacja mikrofonu, - zakres pomiarowy, - pasmo pomiaru, - typ wyzwalania, - poziom wyzwalania, - zakres wyświetlanych wartości, - filtr korekcyjny, - funkcja analizatora, - sposób rejestracji, - liczba prążków widma, - typ funkcji wygładzającej przy analizie FFT, - sposób uśredniania, - czas uśredniania, - liczba uśrednień, - rodzaj kursora, - wyświetlany zakres, - skala prezentacji wyników, - rodzaj wykresu widma, - rodzaj lupy (zoom), - zakres lupy (zoom), - stan lupy (zoom), - nastawy kalibracji (typ i poprawki). 5-7

8 SVANTEK Uwaga: Po włączeniu zasilania przyrządu i ustawieniu trybu pracy ANALYZER MODE automatycznie ładowany jest ostatnio używany plik danych konfiguracyjnych. Ładowanie pliku konfiguracyjnego może być jednorazowo zablokowane poprzez wyłączenie opcji SETUP MODE (patrz AUXILIARY FUNCTIONS / SETUP MODE). NAME Pole to pozwala użytkownikowi ustawić nazwę pliku SETUP. Można to zrobić na dwa sposoby, poprzez: zwiększanie lub zmniejszanie numeru nazwy pliku SETUP (za pomocą <!> i <">), wprowadzenie nowej nazwy (zawierającej nie więcej niż 8 znaków) po otwarciu następnego okna (patrz opis okna FILENAME). CATALOG. Pole to umożliwia sprawdzenie zawartości katalogu plików SETUP. Uwaga: Wyboru pliku z katalogu można dokonać przy użyciu przycisków <#>, <$> i <ENTER> (patrz opis okna FILE). Okno CURSOR umożliwia uaktywnienie kursorów w obszarze graficznej prezentacji wyników pomiarów. Wyboru opcji w każdym z pól dokonuje się przyciskami <!> i <">. W oknie CURSOR, w trakcie analizy FFT, można zaprogramować omówione poniżej parametry. CURSOR Pole to umożliwia użytkownikowi wybór jednego z trzech typów kursora: Single - kursor pojedynczy, Double - kursor podwójny, Harmonic - kursor harmoniczny. Kursor pojedynczy jest używany standardowo do odczytywania wartości linii widma. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno CURSOR: Single Kursor podwójny pozwala estymować całkowitą wartość linii w wybranym (za pomocą dwóch kursorów) fragmencie widma (w skali liniowej i logarytmicznej). Wartość ta jest wyświetlana w polu TOTAL. CURSOR1 Pole to pozwala na przesuwanie pierwszego kursora w polu prezentacji graficznej. Kursor przesuwa się po wykresie za pomocą przycisków <!> i <">. Przesunięcie kursora na ekranie jest możliwe wtedy, 5-8

9 SVANTEK gdy pole to jest aktywne. Poniżej pola jest wyświetlana wartość częstotliwości i amplitudy prążka wskazywanego przez kursor. CURSOR2 Opis jak wyżej, ale dla drugiego kursora, gdy w polu CURSOR wybrano opcję Double. TOTAL Pole to zawiera sumę wartości linii widma (przedstawionego w skali logarytmicznej lub liniowej) zawartych między kursorami. Pole to jest aktywne tylko wtedy, gdy w polu CURSOR wybrano opcję Double. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno CURSOR:Double Uwaga: W trybie podwójnego kursora można dokonać zamiany miejscami pierwszego i drugiego kursora przez naciśnięcie przycisków <SHIFT> / <CURSOR>. Kursor harmoniczny umożliwia identyfikację w zmierzonym widmie składowych harmonicznych. Częstotliwość składowej podstawowej obliczana jest z rozszerzoną precyzją jako 1/N część N-tej harmonicznej. Dodatkowo obliczana jest wartość współczynnika zawartości harmonicznych THD (Total Harmonic Distortion). THD = V 2 1 V V + V V +! + V 2 3 gdzie: V 1 - wartość RMS składowej podstawowej, V 2,..., V n - wartości RMS składowych harmonicznych. 2 N +! + V 2 N Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno CURSOR:Harmonic 5-9

10 SVANTEK W celu ustawienia pozycji kursora harmonicznego należy: Wybrać Harmonic w polu CURSOR. Wówczas na dotychczasowej pozycji pierwszego kursora ustawiana jest wartość składowej podstawowej (pierwszej harmonicznej). W przypadku, gdy druga harmoniczna nie mieści się w obserwowanym widmie, pierwsza harmoniczna ustawiana jest w środku pasma mierzonego widma. W polu HARM.NUM należy wybrać liczbę składowych harmonicznych, które mają być umieszczone w widmie. Jeżeli liczba jest zbyt duża (na ekranie nie zmieściłaby się żądana liczba harmonicznych) to możliwość zmian jest blokowana. Strojenie pozycji składowych harmonicznych odbywa się poprzez zmianę ustawienia ostatniej wyświetlanej składowej. Kursor odpowiadający tej pozycji ma postać standardowego kursora pojedynczego (linia przerywana), podczas gdy pozostałe są rysowane linią kropkowaną. Uwaga: Wybór lupy cyfrowej (ZOOM) lub wyłączenie funkcji Spectrum spowoduje automatyczne wyłączenie trybu kursora harmonicznego i ustawienie trybu kursora podwójnego. Okno DISPLAY umożliwia ustawienie parametrów graficznej prezentacji wyników pomiarów. W oknie tym dostępne są pola: DISPLAY, Y-SCALE, S.PLOT i SCANNING. Uwaga: Możliwe jest przesunięcie wykresu wyników pomiarów (zmiana skali wykresu) o zadaną wartość z zakresu od -70 db do +70 db (z krokiem 10 db) w stosunku do wejściowego podzakresu pomiarowego. Wyboru właściwej wartości dokonuje się przyciskami <#>, <$> przy zamkniętych oknach sterujących. DISPLAY Pole to umożliwia ustawienie wielkości pola graficznego przeznaczonego na wyświetlanie widma. Ustawienie DISPLAY: Spectrum powoduje, że wyświetlanych jest 96 linii. Wybranie DISPLAY: Ext. Spec. (Extended Spectrum) spowoduje wyświetlenie na ekranie 120 linii FFT. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno DISPLAY:Ext. Spec. Uwaga: Pierwsza wyświetlana linia widma może być wartością prążka 0 Hz wyliczaną przez algorytm FFT lub wyliczoną w dziedzinie czasu wartością RMS przebiegu za odcinek czasowy, z którego obliczane jest widmo. Znaczenie tej linii jest definiowane w AUX. FUNCTIONS / TOTAL LINE: On (wartość RMS) lub Off (prążek 0 Hz). 5-10

11 SVANTEK Y-SCALE Pole to określa skalowanie osi pionowej prezentowanego widma. Możliwe są następujące sposoby prezentacji widma FFT: Log35dB widmo wyświetlane jest z dynamiką 35 db, Log70dB widmo wyświetlane jest z dynamiką 70 db, Lin widmo wyświetlane jest w skali liniowej, Velocity wyświetlane jest widmo prędkości drgań (oznacza to pomnożenie widma przyspieszenia przez współczynnik 1/ω), Displac. wyświetlane jest widmo przemieszczenia drgań (oznacza to pomnożenie widma przyspieszenia przez współczynnik 1/ω 2 ). Uwaga: Jeśli dynamika mierzonego sygnału przekracza zadaną dynamikę wykresu (np. 35 db), to obserwacja całego wykresu możliwa jest po jego przesunięciu (patrz wyżej). Dla skali liniowej odpowiada to pomnożeniu (lub podzieleniu) wartości widma przez odpowiednie współczynniki (tj. 3,16, 10, 31,6 itd.). Skala liniowa jest skalą podstawową dla widma przyspieszenia, prędkości i przemieszczenia drgań. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - skala liniowa dla widm drgań S.PLOT Pole to pozwala na wybór sposobu prezentacji widma FFT: - standardowy lines lub - specjalny draw (ten typ rysowania możliwy jest tylko dla funkcji Spectrum lub Time). Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno DISPLAY opcje S.PLOT:Draw i Lines 5-11

12 SVANTEK SCANNING Pole to pozwala na wyświetlenie widm obliczonych za pomocą procedury FFT i zapamiętanych w buforze SCAN. BUFFER (patrz opis pola AVERAGING). Uwaga: Funkcja SCANNING może być uaktywniona (SCANNING:On) po zakończeniu procesu uśredniania (stan STOP), w trakcie którego dokonywana jest rejestracja kolejnych widm w buforze. Wyboru widma z bufora SCAN. BUFFER można dokonać przez naciśnięcie przycisków <SHIFT> / <#> lub <SHIFT> / <$> przy zamkniętych oknach sterujących. Uwaga: Zapamiętanie zawartości bufora widm w postaci pliku jest możliwe za pomocą polecenia Save_Buf (patrz opis okna FILE). Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno DISPLAY opcja SCANNING:On oraz (17-te widmo z bufora SCAN_BUFFER) Okno ZOOM lupa cyfrowa umożliwia dokonywanie analizy częstotliwościowej z cyfrową przemianą częstotliwości w paśmie do 11,3 khz. Maksymalna rozdzielczość w dziedzinie częstotliwości uzyskiwana w ten sposób wynosi: f 1,38 Hz 120 0, 0114 Hz [ ] [ ] Uwaga: W trybie lupy cyfrowej liczba linii widma jest zawsze równa 120. W przypadku ustawienia innej liczby prążków widma (pole S.LINES) nie jest możliwe uaktywnienie okna ZOOM. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno ZOOM 5-12

13 SVANTEK W oknie ZOOM dostępne są pola: ZOOM, BAND, CURSOR i C.FREQ. ZOOM Pole to umożliwia za pomocą przycisków <!>, <"> włączenie (On) lub wyłączenie (Off) funkcji lupy cyfrowej. 22,6 khz. Uwaga: Funkcja ZOOM nie może być uaktywniona dla analizy w pasmach 45,3 khz i BAND Pole to umożliwia zmianę szerokości pasma lupy cyfrowej. Możliwe jest wybranie dowolnego pasma w zakresie od 5,66 khz do 1,38 Hz. Pasmo lupy cyfrowej jest ustawiane jako połowa pasma podstawowego (tzn. pasma, które było aktywne bezpośrednio przed włączeniem funkcji zoom) lub jako wartość, która była poprzednio ustawiona przez użytkownika. CURSOR Pole to służy do przesuwania kursora w obszarze graficznej prezentacji wyników. Przesuwanie to odbywa się za pomocą przycisków <!>, <"> i jest możliwe po uaktywnieniu tego pola. C.FREQ. Pole to umożliwia ustawienie nowej częstotliwości środkowej, czyli określa środek pasma po dokonaniu cyfrowej przemiany częstotliwości. Zaprogramowanie tej wartości następuje po ustawieniu kursora w żądanym miejscu i naciśnięciu przycisku <ENTER>. Jako wartość C.FREQ. podstawiana jest wówczas częstotliwość wyświetlana w polu CURSOR. Okno REPORTS nie jest aktywne dla funkcji Spectrum. Okno FILE umożliwia użytkownikowi dokonywanie operacji na plikach danych będących wynikami analizy częstotliwościowej. W szczególności możliwe jest zapamiętanie chwilowego lub uśrednionego widma. W oknie tym dostępne są pola: FILE OP., FILENAME i CATALOG. FILE OP. Pole to pozwala użytkownikowi na wybór operacji jaka ma być wykonana na tworzonych plikach. Pole to zawiera następującą listę poleceń: Save, SaveNext, Save_Buf, Load i Erase, które są wykonywane po naciśnięciu przycisku <ENTER>. Save Wybór tego polecenia pozwala na zapamiętanie wyświetlanego widma w wewnętrznej pamięci przyrządu. Wyjątek stanowią widma zawarte w SCAN. BUFFER kiedy włączona jest funkcja SCANNING. Nazwa pliku musi być uprzednio ustawiona w polu FILENAME (patrz niżej). SaveNext Wybór tej możliwości pozwala na zapamiętanie aktualnie wyświetlanego widma w wewnętrznej pamięci przyrządu. Zapamiętany plik ma automatycznie zwiększaną nazwę (dotąd aż suma znaków nazwy pliku nie przekroczy 8). Save_Buf Wybór tego parametru pozwala na zapamiętanie zmierzonych widm (przechowywanych w SCAN. BUFFER) w wewnętrznej pamięci przyrządu. Nazwa pliku musi być uprzednio ustawiona w polu FILENAME (patrz niżej). Load Wybór tego polecenia umożliwia odtworzenie na ekranie przyrządu zapamiętanego widma. Nazwa pliku musi być uprzednio ustawiona w polu FILENAME (patrz niżej). 5-13

14 SVANTEK Uwaga: Razem z widmem i jego wszystkimi parametrami odtwarzane są nastawy (tzn. te, które były zapamiętane w trakcie wykonywania funkcji Save). Erase Wybór tej możliwości pozwala na skasowanie wybranego pliku z pamięci przyrządu. Nazwa pliku musi być uprzednio ustawiona w polu FILENAME (patrz niżej). FILENAME Pole to pozwala nadać plikowi nazwę niezbędną dla operacji Save, Load i Erase. Nazwa może składać się maksymalnie z ośmiu znaków. Pole to ma dwa poziomy sterowania: na pierwszym poziomie może być (za pomocą przycisków <!>, <">) zmniejszany lub zwiększany numer w nazwie pliku, np. POMIAR1, POMIAR2, POMIAR3 itd. na drugim poziomie, dostępnym po otwarciu okna EDIT (przez naciśnięcie przycisku <ENTER> przy aktywnym polu FILENAME), może być wprowadzona ośmioznakowa nazwa. Wprowadzanie nazwy odbywa się przez wybór znaków z listy wyświetlonej na ekranie za pomocą przycisków <!>, <">, <#>, <$>. Zmianę numeru edytowanego znaku nazwy dokonuje się za pomocą przycisku <ENTER>. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno FILE OP oraz okno Edit CATALOG. Pole to umożliwia przejrzenie listy zapamiętanych plików oraz pokazuje liczbę wolnych jednostek w pamięci wewnętrznej. Wejście do katalogu następuje po uaktywnieniu pola i naciśnięciu przycisku <ENTER>. Powrót do okna FILE następuje po naciśnięciu przycisku <ESC>. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - katalog plików w oknie FILE OP Wybór pliku z katalogu (dla funkcji Save, Load lub Erase) może być wykonany przez wybranie odpowiedniej nazwy (wyświetlonej inwersyjnie) i wciśnięcie klawisza <ENTER>. 5-14

15 SVANTEK 5.2. Analiza częstotliwościowa w pasmach 1/1 i 1/3 oktawowych (FUNCTION 1/1 Oct. lub 1/3 Oct.) Analiza sygnałów w pasmach 1/1 lub 1/3 oktawowych (tercjowych) możliwa jest po wybraniu w polu FUNCTION okna FUNCTION funkcji 1/1 Oct. lub 1/3 Oct.. Analiza prowadzona jest w pasmach oktawowych od 2 Hz do 16 khz lub w pasmach tercjowych od 1 Hz do 20 khz. Dodatkowo liczona jest wartość całkowita RMS dla pełnego pasma analizy. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - funkcja 1/1 Oct. i funkcja 1/3 Oct. Dla wejść Microphone i Direct dodatkowo są wyliczane i wyświetlane trzy wartości całkowite RMS Total_A, Total_C oraz Total_L (odpowiednio dla filtrów A, C i Lin). Dla wejść Microphone i Direct dla każdego widma 1/3 oktawowego są również obliczane wartości RMS Impulse, RMS Fast i RMS Slow. Wartości te nie są jednak wyświetlane, a jedynie zapamiętywane w buforze widm oraz w plikach. Okno FUNC umożliwia programowanie następujących parametrów: FUNCTION, RMS_DET., A.REPEAT, INTEGR., AVERAG., i AV.TIME. RMS_DET. (RMS detector) Pole to umożliwia użytkownikowi wybór typu detektora RMS: liniowego (Lin) lub jednego z trzech wykładniczych: Impulse (Imp), Fast lub Slow. Wybrany detektor RMS umieszczany jest na wyjściu każdego filtru 1/1 lub 1/3 oktawowego. Wyjście każdego detektora jest uśredniane zgodnie z formułą ustawioną w opcjach AVERAG. i INTEGR. (patrz dalej). Detektor liniowy oblicza dokładną wartość RMS wyników elementarnych z czasem całkowania równym 1/128 s. Detektor Impulse daje wynik, który odpowiada analogowej operacji detekcji RMS ze stałą czasu całkowania równą Impulse (zgodnie z normą IEC 651). Wyjście detektora jest kolejno uśredniane liniowo z krokiem całkowania INT. Detektor Fast daje wynik, który odpowiada analogowej operacji detekcji RMS ze stałą czasu całkowania równą Fast (zgodnie z normą IEC 651). Wyjście detektora jest kolejno uśredniane liniowo z krokiem całkowania INT. Detektor Slow daje wynik, który odpowiada analogowej operacji detekcji RMS ze stałą czasu całkowania równą Slow (zgodnie z normą IEC 651). Wyjście detektora jest kolejno uśredniane liniowo z krokiem całkowania INT. Obliczenia danego typu detektora wykładniczego są wykonywane według wzoru: R i = {( N 1) R i 1 + Li} N gdzie: R 1 = L 1 ; 5-15

16 SVANTEK R i - kolejne uśrednione wyniki; L i - wynik liniowego uśredniania próbek wejściowych dla każdego okresu o długości 1/128 sekundy; i = 2, 3,... ; N - stała odpowiadająca bieżącej stałej czasu całkowania (Impulse, Fast lub Slow). Wyjściem detektora liniowego jest ciąg wartości L i liniowego uśredniania próbek wejściowych dla każdego okresu o długości 1/128 sekundy. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno funkcji 1/1 Oct. A.REPEAT (Auto Repeat) Pole to pozwala włączać (On) lub wyłączać (Off) tryb automatycznego powtarzania cyklu pomiarowego. Uwaga: Ustawienie A. REPEAT wpływa na sposób rejestracji widm w buforze (zwanym dalej AutoSpectra Buffer ): - kiedy A. REPEAT jest włączone (ON) zapamiętywane są kolejne widma uśredniane za cały okres AV.TIME (procedura pomiarowa jest powtarzana automatycznie); - kiedy A. REPEAT jest wyłączone (Off) zapamiętywane są kolejne widma uśredniane w czasie INTEGR. (procedura pomiarowa zatrzymuje się po czasie AV.TIME). INTEGR. (Elementary Integration Time) Pole to pozwala użytkownikowi wybrać czas całkowania wyjścia wybranego detektora spośród: 1/128 s, 1/64 s, 1/32 s, 1/16 s, 1/8 s, 1/4 s lub 1/2 s. Kolejne wartości RMS INTEGR. obliczane są według wzoru: Xk = {( k 1) Xk 1 + R k } k gdzie: X0 = 0; X k - kolejne uśredniane wyniki; R k - wynik pobierany z wyjścia wybranego detektora RMS (Linear, Impulse, Fast lub Slow) co 1/128 s; k = 1, 2, 3,..., K; K = INTEGR 1 128s. K - odpowiada bieżącej wartości INTEGR.; ( ) Uwaga: Ustawienie elementarnego czasu całkowania INTEGR. ma zasadnicze znaczenie dla: - analizy statystycznej, - zawartości bufora automatycznie zapamiętywanych widm AutoSpectra Buffer (gdy A.REPEAT jest wyłączone). 5-16

17 SVANTEK AVERAG. Pole to określa sposób uśredniania całkowitej wartości RMS: Fast HM. (Fast Registration of the Maximal Values) - szybka rejestracja wartości maksymalnych, Fast Lin. (Fast Linear Averaging) - szybkie uśrednianie liniowe, Off (Averaging Off) - uśrednianie wyłączone, Linear (Linear Averaging) - uśrednianie liniowe, Exponen. (Exponential Averaging) - uśrednianie wykładnicze, Hold Max (Registration of the Maximal Values) - rejestracja wartości maksymalnych. Uwaga: Dla funkcji 1/1 oct. i 1/3 oct. nie ma żadnej różnicy w działaniu przyrządu pomiędzy uśrednianiem Fast HM i Hold Max oraz pomiędzy uśrednianiem Fast Lin i Linear. Uwaga: W polu określającym stan przyrządu sposób uśredniania jest określony następująco: uśrednianie liniowe - Lin, szybkie uśrednianie liniowe - FL, uśrednianie wykładnicze - Exp, rejestracja wartości maksymalnych - HM, szybka rejestracja wartości maksymalnych - FHM. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno funkcji 1/3 Oct. Uśrednianie liniowe (Linear) oznacza obliczanie średniej wartości widma 1/1 lub 1/3 oktawowego według wzoru: Yn = {( n 1) Yn 1 + Xn} n gdzie: Y 0 = 0; Y n - kolejne uśredniane wyniki; X n - kolejne wartości RMS INTEGR. ; n = 1, 2,..., N; N - odpowiada całkowitej wartości czasu AV.TIME, N=AV.TIME / INTEGR. Powyższy wzór opisuje rekursywne obliczanie średniej arytmetycznej. Sposób ten umożliwia obserwację procesu uśredniania. Przy szybkim uśrednianiu liniowym kolejne wyniki obliczeń X n nie są wyświetlane. Wynik końcowy pojawia się na ekranie po zebraniu żądanej liczby N pomiarów. Uwaga: Widma chwilowe zapamiętywane są w SCAN. BUFFER (aż do jego zapełnienia). Po zakończeniu pomiarów zawartość bufora może być wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING (patrz dalej). Uśrednianie wykładnicze (Exponen.) oznacza obliczanie wartości średniej ważonej widma 1/1 lub 1/3 oktawowego. Uśrednianie wykładnicze daje wynik ważony czasowo, który odpowiada działaniu analogowego przetwornika RMS ze stałą czasu równą AV.TIME. 5-17

18 SVANTEK dla n Y Uśrednianie wykładnicze przebiega według poniższego algorytmu: N : {( n 1) Y X } n n = n 1 + dla n > N : Y {( N 1) Y X } N n = n 1 + gdzie: Y 0 = 0; Y n - kolejne uśrednione wyniki; X n - kolejne wartości RMS INTEGR.; n = 1, 2, 3,...; N = AV.TIME / INTEGR. n n Uwaga: Widma chwilowe zapamiętywane są w SCAN. BUFFER w sposób cykliczny - jeśli bufor jest za krótki zapamiętywane są w nim ostatnie widma. Po zakończeniu pomiarów zawartość bufora może być wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING (patrz dalej). Rejestracja wartości maksymalnych (Hold Max) pozwala na zapamiętanie największych wartości widma oktawowego lub tercjowego jakie pojawiły się podczas uśredniania. Uwaga: Widma INTEGR. są zapamiętywane w SCAN. BUFFER aż do zapełnienia bufora lub do zakończenia uśredniania. Zawartość bufora może zostać wyświetlona na ekranie przyrządu za pomocą funkcji SCANNING. Pomiary są automatycznie zatrzymywane, jeśli zostanie zmieniony typ uśredniania. Sygnalizowane jest to pojawieniem się napisu STOP. W celu rozpoczęcia pomiarów z uśrednianiem należy wcisnąć przycisk <START/STOP>. W przypadku uśredniania liniowego i rejestracji wartości maksymalnych proces jest zatrzymywany po osiągnięciu zadanej liczby pomiarów. W przypadku uśredniania wykładniczego pomiary wykonywane są ciągle i proces może być zatrzymany przez naciśnięcie przycisku <START/STOP>. AV.TIME Pole to określa czas uśredniania, który można zmieniać od 1 s do 60 min z krokiem 1 s. Okno INPUT dla analizy 1/1 i 1/3 oktawowej posiada pola: INPUT, RANGE, BAND i FILTER. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno INPUT dla funkcji 1/3 Oct. INPUT Pole to umożliwia określenie źródła sygnału wejściowego. Dostępne są następujące wejścia: 5-18

19 SVANTEK Reference - wewnętrzne źródło sygnału wzorcowego (pseudolosowy binarny generator szumu, o wartości RMS = 90 db), Microph. - wejście mikrofonowe (wymagany jest zewnętrzny przedwzmacniacz np. SV 01A), Direct - wejście bezpośrednie dla sygnałów napięciowych, Charge - wejście piezoelektrycznego czujnika drgań, Acceler. - wejście piezoelektrycznego czujnika drgań z wbudowanym przedwzmacniaczem ładunku (czujnik drgań typu ICP ). Wyboru wejścia dokonuje się za pomocą przycisków <!>, <"> po uaktywnieniu pola INPUT. Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - funkcja 1/3 Oct. wejście Reference RANGE Pole to umożliwia wybór podzakresu pomiarowego stosownie do rodzaju pomiaru i wartości sygnału wejściowego. Możliwy jest wybór jednego z czterech podzakresów pomiarowych (co 20 db) zdefiniowanych poniżej: dla pomiarów dźwięku: 70 db, 90 db, 110 db i 130 db (wartość w db odniesiona do 20 µpa); dla mikrofonu o czułości 50 mv/pa; dla pomiarów napięcia: 70 db, 90 db, 110 db i 130 db (wartość w db odniesiona do 1 µv); dla pomiarów poziomu przyspieszenia dla drgań: 316 mms -2, 3,16 ms -2, 31,6 ms -2 i 316 ms -2 (lub w decybelach odpowiednio: 110 db, 130 db, 150 db i 170 db; wartość w db odniesiona do 1 µms -2 ) - dla czujnika drgań o czułości 10 mv/ms - 2 lub 10 pc/ms -2. Jednostki niemetryczne opisano się w rozdziale BAND W polu tym wyświetlane jest (bez możliwości zmiany) pasmo 22,6 khz, w którym wykonywane są pomiary. FILTER Pole to umożliwia wybór jednego z filtrów korekcyjnych: Lin, A, C lub HP. Okno TRIGGER nie dotyczy analizy 1/1 i 1/3 oktawowej. Okno SETUP zawiera pola: SETUP OP, NAME i CATALOG. SETUP OP Pole to pozwala na zapamiętanie (Save), załadowanie (Load) i wykasowanie (Erase) pliku zawierającego dane dotyczące konfiguracji (plik SETUP). W pliku tym zapamiętywane są następujące informacje: 5-19

20 SVANTEK - rodzaj wejścia pomiarowego, - polaryzacja mikrofonu, - zakres pomiarowy, - pasmo pomiaru, - typ wyzwalania, - poziom wyzwalania, - zakres wyświetlanych wartości, - filtr korekcyjny, - funkcja analizatora, - sposób rejestracji, - liczba prążków widma, - typ funkcji wygładzającej przy analizie FFT, - sposób uśredniania, - czas uśredniania, - liczba uśrednień, - rodzaj kursora, - wyświetlany zakres, - skala prezentacji wyników, - rodzaj wykresu widma, - rodzaj lupy (zoom), - zakres lupy (zoom), - stan lupy (zoom), - nastawy kalibracji (typ i poprawki). Widok ekranu przyrządu w trybie ANALYZER MODE - okno SETUP Uwaga: Po włączeniu zasilania przyrządu i ustawieniu trybu pracy ANALYZER MODE automatycznie ładowany jest ostatnio używany plik danych konfiguracyjnych. Ładowanie pliku konfiguracyjnego może być jednorazowo zablokowane poprzez wyłączenie opcji SETUP MODE (patrz AUXILIARY FUNCTIONS / SETUP MODE). NAME Pole to pozwala użytkownikowi ustawić nazwę pliku SETUP. Można to zrobić na dwa sposoby, poprzez: zwiększanie lub zmniejszanie numeru nazwy pliku SETUP (przyciski <!>, <">), wprowadzenie nowej nazwy (zawierającej nie więcej niż 8 znaków) po otwarciu następnego okna EDIT (patrz opis okna FILENAME). CATALOG. Pole to umożliwia sprawdzenie zawartości katalogu plików SETUP. 5-20