mr0 UNIWERSALNY REJESTRATOR POMIAROWY ZASTOSOWANIE

Transkrypt

1 mr0 UNIWERSALNY REJESTRATOR POMIAROWY ZASTOSOWANIE Uniwersalny minirejestrator typu mr0 nadaje się idealnie do długotrwałej rejestracji sygnałów napięciowych, a za pośrednictwem przetworników również do rejestracji innych wielkości fizycznych, np. temperatur, ciśnień, sił, przemieszczeń. Oprogramowanie zapewnia efektywną współpracę ze stacjonarnym komputerem PC zainstalowanym w laboratorium lub z notebookiem, który bez obawy o wpływ zakłóceń można w miejscu pomiaru połączyć bezprzewodowo z rejestratorem.

2 CHARAKTERYSTYKA Wyjątkowo małe wymiary czynią z rejestratora mr0 atrakcyjne narzędzie pracy w laboratorium i w terenie. Rejestrator nie wymaga obsługi podczas pracy. Sam dokonuje pomiaru i zapamiętuje wynik, zgodnie z życzeniem obsługującego. Bezprzewodowe łącze komunikacyjne IRDA umożliwia wykonanie odpowiednich nastaw, transmisję danych pomiarowych do komputera oraz podgląd bieżącego pomiaru wraz z wcześniej zarejestrowanymi wynikami. Taki tryb komunikacji między rejestratorem a komputerem jest szczególnie przydatny, gdy pomiar odbywa się w miejscu trudno dostępnym lub na potencjale niebezpiecznym, jak to ma miejsce np. w energetyce. W każdej chwili możliwe jest nawiązanie łączności rejestratora z notebookiem. Rejestrator wyposażony jest w dwa kanały pomiarowe. W każdym z nich można jednocześnie mierzyć jeden, dwa lub trzy parametry sygnału pomiarowego. Zakresy pomiarowe mieszczą się w granicach od 0.1 do 100V napięcia stałego i od 0.05 do 50V napięcia przemiennego. Powyżej tych wartości należy stosować odpowiednie dzielniki lub przekładniki. Zakresy mogą być przełączane samoczynnie albo ręcznie. Pamięć RAM o pojemności 512kB mieści próbek sygnału pomiarowego. Zasilanie zapewnia akumulator wbudowany wewnątrz rejestratora. Dzięki temu w dwu kanałach przy częstotliwości próbkowania 1Hz można prowadzić rejestrację przez 36 godzin. Przy zasilaniu buforowym i 60 próbkach na godzinę możliwa jest rejestracja w jednym kanale nawet przez pół roku. Wewnętrzny program rejestratora nadzoruje sekwencyjne zapamiętywanie próbek sygnału zgodnie z upływem czasu. Na zamówienie mogą być dostarczone rejestratory z innym programem wewnętrznym, dostosowanym do specjalnych życzeń. DZIAŁANIE Rejestrator nie zawiera żadnych manipulatorów i dlatego przed przystąpieniem do pracy należy za pomocą komputera zadeklarować: - sposób rozpoczęcia i zakończenia rejestracji - chwilę rozpoczęcia i czas trwania rejestracji - częstotliwość próbkowania - aktywne kanały pomiarowe i mierzony parametr W dowolnej chwili podczas rejestracji można odczytać za pomocą komputera (notebooka): - stan pracy rejestratora - wielkości mierzone - wielkości wcześniej zapamiętane Umożliwia to dostarczany wraz z rejestratorem program komunikacyjny mrcom. Analizę wyników po zakończeniu rejestracji i transmisji do komputera umożliwia program prezentacji graficznej mrgraph. Oba programy działają w systemie Windows 98 SE oraz Windows XP. BUDOWA Rejestrator mr0 jest przyrządem mikroprocesorowym, zasilanym napięciem 7.2V z wewnętrznego ogniwa niklowo-wodorkowego NiMH, przeznaczonego do wielokrotnego ładowania. Rejestrator zawiera pamięć RAM podtrzymywaną bateryjnie, zespół filtrów analogowych, 12-bitowy multipleksowany 8-kanałowy przetwornik analogowo-cyfrowy, zegar czasu rzeczywistego RTC, łącze na podczerwień IRDA, łącze szeregowe RS232 oraz różnobarwne diody świecące LED.

3 W każdym z identycznych kanałów pomiarowych K1 i K2 sygnały są pobierane z gniazd wejściowych przez dzielniki rezystancyjne i podawane na wzmacniacze, zapewniające automatyczną zmianę zakresów skokowo w stosunku: 0.1:1:10:100. Następnie wyznaczana jest składowa stała i wartość skuteczna składowej przemiennej sygnału pomiarowego. Składowa stała (DC) uzyskiwana jest na wyjściu kombinacji filtru dolnoprzepustowego z filtrem zaworowym skutecznie tłumiącym częstotliwość 50Hz.Przez dzielnik kondensatorowo-rezystancyjny składowa przemienna (AC) doprowadzana jest do przetwornika TRMS 1, którego sygnał wyjściowy odpowiada prawdziwej wartości skutecznej w zakresie od 30 do 1000Hz. Wartość chwilowa (FAST) jest uzyskiwana bezpośrednio na wyjściu wzmacniacza. Dzięki temu można badać przebiegi o częstotliwościach od 0 do 1000Hz, co pozwala np. na analizę częstotliwościową napięć w sieci 50Hz aż do dwudziestej harmonicznej.

4 Dodatkowy sygnał napięciowy U BAT służy do monitorowania stanu akumulatora. Wyniki pomiarów pamiętane są w pamięci RAM, podtrzymywanej bateryjnie, o pojemności 512kB, podzielonej na 16 banków po 32kB każdy. W procesie interpretacji wyników pamięć ta jest widoczna jako jednorodna, liniowa przestrzeń danych. 1 TRMS (ang.: true root-mean-square value) - prawdziwa wartość skuteczna KOMUNIKACJA Rejestrator komunikuje się z otoczeniem przez umieszczone na płytce czołowej: - diody sygnalizacyjne LED - złącze 25-pinowe - łącze szeregowe IRDA (bezprzewodowe) Diody LED sygnalizują następujące stany pracy: czerwona (migocąca) SAMPLING próbkowanie czerwona READY gotowy do pracy żółta SUPPLY zasilanie ze źródła zewnętrznego zielona CHARGE ładowanie akumulatora Konektory złącza 25-pinowego są skojarzone z układami: obsługi pomiaru - ładowania akumulatora - portu szeregowego RS232 Program mrcom nadzoruje: Płytka czołowa rejestratora - nastawianie parametrów rejestracji - podgląd wielkości mierzonych w czasie pracy - rejestrację wyników pomiaru - odczyt danych i zapis ich w postaci plików - kontrolę stanu akumulatora i jego ładowania NASTAWIANIE PARAMETRÓW Okno 'microrecorder Settings' umożliwia wybór sposobu rozpoczęcia i zakończenia pomiarów, chwili rozpoczęcia i czasu trwania rejestracji, częstotliwości próbkowania oraz mierzonych parametrów sygnału. Pozwala łatwo zsynchronizować zegar rejestratora z zegarem w komputerze. Jednocześnie wyświetlane są informacje

5 dotyczące aktywnych kanałów i mierzonych parametrów, czasu trwania planowanej rejestracji oraz liczby wybranych aktywnych banków pamięci. PODGLĄD Możliwa jest wizualizacja w czasie rzeczywistym wszystkich wielkości mierzonych, a także stanu pracy rejestratora. Program jednocześnie spełnia funkcję oscyloskopu i miernika cyfrowego. Rejestrowane bieżące wartości chwilowe podawane są w postaci liczbowej, a w oknie graficznym rysowany jest przebieg mierzonych wielkości. Górna część okna graficznego prezentuje przebieg we współrzędnych liniowych, a dolna we współrzędnych logarytmicznych, dzięki czemu można obserwować wartości bardzo duże i bardzo małe. REJESTRACJA Podczas rejestracji wyniki pomiaru z przetwornika ADC wpisywane są do aktywnej pamięci RAM rejestratora. Początek rejestracji zależy od wybranego rodzaju nastawienia i może być: - natychmiastowy, to znaczy uruchamiany z programu mrcom - jednokrotny, uruchamiany po włożeniu wtyku w gniazdo 25-pinowe - uruchamiany przez zegar czasu rzeczywistego Zakończenie rejestracji następuje z chwilą: - upływu nastawionego czasu rejestracji - wyjęcia wtyku z przewodami pomiarowymi - rozładowania akumulatora Wyniki są pamiętane do chwili startu kolejnej rejestracji, nawet jeśli akumulator został rozładowany. ODCZYT DANYCH Po zainicjowaniu transmisji do komputera następuje odczyt zarejestrowanych danych i umieszczenie ich w postaci plików na nośniku magnetycznym w komputerze. Odczyt danych jest niezależny od rejestracji, podczas której można odczytywać dane z zapisanych już banków pamięci. ŁADOWANIE AKUMULATORA Ładowanie inicjowane jest przez włączenie wtyku zasilacza i przebiega pod nadzorem mikroprocesora. W przypadku całkowitego rozładowania ponowne ładowanie akumulatora trwa od 6 do 8 godzin. W czasie ładowania i bezpośrednio po nim, w programie mrcom dostępna jest charakterystyka ładowania. Przechowuje ją ulotna część pamięci operacyjnej. Podczas ładowania dostępne są wszystkie dane zapamiętane w procesie rejestracji. Możliwe jest jednoczesne prowadzenie podglądu i rejestracji. ZASILANIE BUFOROWE Możliwe jest zasilanie buforowe rejestratora, co pozwala na jego ciągłą, długotrwałą pracę.

6 PREZENTACJA GRAFICZNA Dwa parametry (e i u) w funkcji liczby próbek (samples). Fragment od próbki (Offset) do próbki Szerokość okna (Window) próbek Wyniki pomiarów są prezentowane graficznie w programie mrgraph w postaci przebiegów mierzonych parametrów w funkcji liczby próbek lub czasu, do wyboru. Okno, w którym widoczny jest przebieg można dowolnie rozszerzać i przesuwać, co umożliwia analizę dowolnej części wykresu. W każdej chwili można wywołać histogram wybranej części przebiegu. Program graficzny pozwala na obserwację zbioru punktów stanowiących korelację wielkości zmierzonych w dwóch kanałach (DC), z zaznaczoną regresją. Oddzielnie prezentowane jest zagęszczenie punktów w tym zbiorze. Do dyspozycji użytkownika są dwa kolorowe kursory. Za ich pomocą daje się łatwo ustalić współrzędne dowolnego punktu na ekranie jak również różnicę położeń obu kursorów. Oprogramowanie zawiera bogate możliwości graficzne. Można dobierać różne kształty punktów wykresu, zmieniać grubość linii, wybrać jeden z 252 kolorów tła, siatki współrzędnych, punktów, linii, kursorów. Wydruk protokółu wyników nie nastręcza trudności. Można go przedstawić w postaci liczbowej lub/i graficznej, jako rysunki dwu- lub wielobarwne.

7 Korelacja dwóch parametrów z poprzedniego rysunku. Widoczna prosta regresji. Kursorem w postaci dwóch skrzyżowanych osi można wybrać dowolny punkt i odczytać współrzędne e i u na prawym marginesie. Tu: kursor wskazuje punkt regresji z osią rzędnych e = V, u=0 V Korelacja z poprzedniego rysunku. Kolorami zaznaczono zagęszczenie punktów według podanej z boku skali.

8 DANE TECHNICZNE Typ mr0 Pamięć RAM 512kB Maksymalna liczba próbek Częstotliwość próbkowania, nastawna 1/16, 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10, 30, 60 Maksymalny czas trwania pomiaru do zapełnienia pamięci: częstotliwość próbkowania w sek. Czas trwania rejestracji w godzinach suma aktywnych kanałów 1/16 1/8 1/4 1/ UWAGA. Pojemność baterii umożliwia pomiar przez czas maksymalny wskazany w obszarze zacieniowanym. Przy dłuższym czasie pomiaru niezbędne jest zasilanie buforowe. Stosowanie podglądu przyśpiesza rozładowanie akumulatora. Wielkości próbkowane (odniesione do wspólnej masy): Tor pomiarowy 1 K1DC K1FAST K1AC Tor pomiarowy 2 K2DC K2FAST K2AC U BAT prąd stały prąd przemienny, wartości chwilowe prąd przemienny, wartości skuteczne trms prąd stały prąd przemienny, wartości chwilowe prąd przemienny, wartości skuteczne trms napięcie akumulatora Zakresy pomiarowe (przełączane automatycznie) K1DC, K2DC, K1FAST, K2FAST V K1AC, K2AC V Dokładność bazowa K1DC, K2DC, K1FAST, K2FAST 0.5 % K1AC, K2AC 1 % (50Hz); 1.5 % (30Hz do 1000Hz) Rozdzielczość próbkowania 12 bitów Rezystancje wejść ok. 2 MΩ Zegar czasu rzeczywistego błąd < +/- 1 minuta/miesiąc Akumulator NiMH 7.2V, 850mAh lub 1400mAh maksymalna liczba cykli ładowania ok. 500 zasilacz 230 VAC/15 VAC; 500mA Transmisja (RS232) 38.4 kbitów/sek Obudowa polistyren UL 94 HB kolor biały RAL 9002 Wymiary 115*70*45mm Masa 370g Wyposażenie program komunikacji z komputerem program prezentacji graficznej mrcom mrgraph

9 instrukcja obsługi przewody pomiarowe ze złączem 25-pinowym zasilacz ze złączem 25-pinowym i złączem do transmisji RS232 przewód ze złączem 9-pinowym i złączem do transmisji RS232 Minimalne wymagania co do współpracującego komputera: PC Pentium 100MHz 16MBRAM HDD1GB SVGA 800*600 (zalecane 1024*768) RS232 (dodatkowo zalecane IRDA) Windows 98 SE lub XP