Comment la tension est-elle mesurée?

L'appareil utilisé pour mesurer la tension s'appelle un voltmètre. La tension est également connue comme la différence de potentiel entre deux points, le voltmètre est donc toujours connecté en parallèle au circuit. Pour influencer le circuit le moins possible, l'impédance d'entrée du voltmètre doit être très élevée (typiquement 10 MΩ).

Quels types d'amplificateurs de tension connaissons-nous?

Il existe essentiellement trois "types" différents d'amplificateurs DAQ : <ul> <li> Les amplificateurs asymétriques : Les amplificateurs asymétriques sont faciles à utiliser, mais ils présentent deux inconvénients majeurs : les boucles de masse indésirables et la non-isolation. </li> <li> Les amplificateurs différentiels : L'amplificateur différentiel est le plus courant et amplifie la différence de tension entre deux entrées. </li> <li> Amplificateurs isolés : Les amplificateurs isolés sont isolés du boîtier et de la carte principale de l'appareil de mesure, et permettent un fonctionnement sûr et fiable </li> </ul>

A quoi servent les amplificateurs de tension isolés?

L'utilisation d'amplificateurs isolés élimine les inconvénients des amplificateurs asymétriques et des amplificateurs différentiels. Ils sont indépendants des boucles de masse, de la tension en mode commun, des courts-circuits, etc. Ces modules sont isolés du boîtier et de la carte principale de l'appareil de mesure. La tension d'isolement élevée permet un fonctionnement sûr et fiable même en cas de pics de tension, de défauts, etc.

Y a-t-il une différence dans la mesure des hautes et basses tensions ?

La réponse est oui. Si nous mesurons des tensions dans la plage directement prise en charge par l'ADC, la mesure est assez simple. Mais lors de la mesure de très petites tensions dans la gamme des microVolts (µV) ou de très hautes tensions jusqu'à plusieurs kiloVolts (kV), un amplificateur est nécessaire pour préparer le signal pour la conversion AD.

La mesure de tension est-elle dangereuse ?

Bien que les mesures de tension jusqu'à 1kV soient relativement simples, les choses ont tendance à se compliquer lors de la mesure de tensions supérieures à 1600 VDC car des sondes/diviseurs de tension ou des transducteurs de tension sont nécessaires car ils ajustent et réduisent la tension à un niveau adapté à l'amplificateur. De telles mesures sont dangereuses, des précautions particulières doivent donc être prises.

Le logiciel est-il inclus avec les enregistreurs de tension Dewesoft ?

Le logiciel d'acquisition de données Dewesoft X primé est inclus gratuitement avec tous les enregistreurs de données de tension Dewesoft. Le logiciel est intuitif et facile à utiliser. Il offre des capacités avancées de stockage, de déclenchement et d'alarme ainsi que plusieurs widgets de visualisation de données et comprend une bibliothèque mathématique complète pour l'analyse des données. Les données peuvent en outre être imprimées avec des outils de rapport intégrés ou exportées dans plusieurs formats de fichiers standard tels que CSV, Excel, Matlab, FlexPro, Diadem, UNV, etc.

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Enregistreurs de données de tensionEnregistrement des données de tension et de haute tension

Dewesoft propose des enregistreurs de données de tension flexibles pour enregistrer la tension dans n'importe quel environnement et configuration. Nos amplificateurs de tension d'entrée vont de Entrées haute tension en millivolts (±2000 V) avec une haute isolation galvanique canal à canal. Les configurations des canaux varient des unités à un seul canal aux unités comportant des centaines, voire des milliers de canaux. Le logiciel d'acquisition de données primé DewesoftX est inclus gratuitement et est mis à jour à vie grâce aux mises à jour gratuites du logiciel. Les enregistreurs bénéficient également d'une garantie de 7 ans, la meilleure du secteur.

Tension

Haute tension

Courant

Résistance

IEPE

Charge

Quart de pont

Demi-pont

Pont Complet

LVDT

Contrainte et Déformation

Son

Vidéo

Vidéo ultra-rapide

EtherCAT

Ethernet

USB 2.0

USB 3.0

CAN bus

XCP/CCP

IP67

Indice de choc 100g

Enregistreurs de données de tension Points forts

Enregistreurs de donnees AC et DC

Enregistrement de la tension AC et DC.

Entrée de tension multi-voies

Disponible en configuration à une voie ou à plusieurs voies. L'enregistrement de plusieurs centaines ou même de milliers de voies de tension ne pose aucun problème.

USB, Ethernet, EtherCAT, OU autonome

Connectable à n'importe quel PC hôte via des interfaces USB ou Ethernet standard - et fonctionne même comme des systèmes esclaves EtherCAT connectés à n'importe quel maître EtherCAT tiers. Des enregistreurs de tension alimentés par batterie sont disponibles pour un fonctionnement autonome.

Étanchéité IP67

De conception robuste, les unités sont étanches selon la norme IP67 et peuvent être utilisées dans des environnements extrêmes.

Sources de Données supplémentaires

Extensible avec d'autres sources de données et capteurs. Vibration IEPE, tension, charge, courant, jauge de contrainte, LVDT, charge, bus CAN, vidéo, GPS, XCP, et bien d'autres.

Synchronisation parfaite

Synchronisation parfaite entre les voies d'entrée de tension, même lorsqu'elles sont associées à d'autres capteurs et sources de données.

Les données brutes et les données réduites

Les données brutes sont toujours stockées sur l'unité de mesure pour une analyse approfondie. Les données réduites peuvent être stockées dans une base de données locale, distante ou dans le Cloud.

Surveillance de la tension à Long terme

Stockage dans des bases de données Historian locales, distantes ou dans le Cloud. Le client web est disponible pour un accès facile et un aperçu en temps réel des données. L'intégration dans les systèmes SCADA, GMAO ou ERP est possible via le protocole standard OPC UA.

Historisation et analyse

Les données historiques peuvent toujours être rappelées et chargées depuis la base de données Historian et utilisées pour l'analyse des tendances ainsi que pour une analyse approfondie et l'identification des causes profondes.

Logiciel inclus

Tous les systèmes de collecte de données Dewesoft comprennent le logiciel de collecte de données primé DewesoftX. Le logiciel est facile à utiliser mais très complet et riche en fonctionnalités. Toutes les mises à jour du logiciel sont gratuites pour toujours, sans licences cachées ni frais de maintenance annuels.

Qualité Dewesoft et garantie de 7 ans

Profitez de notre Garantie de 7 ans. Nos systèmes de collecte de données sont fabriqués en Europe selon les normes de qualité les plus élevées. Nous offrons une assistance technique gratuite et orientée vers le client. Votre investissement dans les solutions Dewesoft est protégé pendant des années.

Enregistrement de données de tension

La tension est l'un des signaux les plus souvent enregistrés. Elle se présente sous deux formes de base, le courant alternatif (AC) et le courant continu (DC). En outre, vous devez parfois mesurer de très petites tensions, c'est-à-dire des microvolts et des milliers de volts.

Les enregistreurs de données de tension Dewesoft s'adaptent à toutes les applications de mesure de tension que vous pouvez rencontrer. De la pression au couple et de la charge à la force, les capteurs convertissent les propriétés mécaniques en une tension et nos enregistreurs de données peuvent enregistrer les informations dont vous avez besoin - d'une seule à plusieurs voies, à des taux d'échantillonnage rapides ou lents correspondant à vos besoins spécifiques.

Pour convertir des niveaux de signaux aussi différents en une sortie normalisée qui peut être numérisée, un préamplificateur de tension avec plusieurs gammes d'entrée est nécessaire. Parfois, une tension minuscule se trouve au-dessus d'un grand décalage en courant continu - un défi qui perturbe de nombreux systèmes de mesure.

Qu'est-ce que la tension ?

La tension est la différence de potentiel électrique entre deux points. Elle est aussi parfois appelée tension ou pression en raison d'une analogie entre l'eau et l'électricité.

Tension alternative et tension continue
En fonction du courant qui la transporte, la tension peut être soit alternative soit continue. Dans les systèmes à courant continu, le courant est unidirectionnel - il ne change jamais de direction, c'est-à-dire qu'il ne change pas de polarité.

Dans les systèmes à courant alternatif, le courant alterne constamment les directions, passant par 0V dans une direction positive, puis se retournant et passant à nouveau par 0V dans une direction négative. Vous pouvez voir que la tension (et le courant) continue et alternative est représentée dans l'illustration.

Types de tension

Il existe plusieurs mesures de tension différentes, telles que la tension de crête, la tension crête à crête, la tension moyenne, la tension efficace et la tension alternative ou continue. La différence entre ces mesures est visible sur l'image.

La tension moyenne est la valeur moyenne pendant une certaine période de temps. Pour les signaux sinusoïdaux purs, la moyenne est égale à zéro.

La tension RMS (root-mean-square) est la racine carrée de la moyenne arithmétique des valeurs quadratiques de la fonction qui définit la forme d'onde continue. C'est la valeur la plus couramment utilisée pour définir la tension alternative en un point donné et elle représente la même énergie que la tension continue à une charge ohmique.

La tension de crête décrit la tension la plus élevée dans une période. Dans les spécifications des fiches techniques, la tension de crête ou la tension continue d'entrée sont utilisées dans le même sens. Pour calculer la valeur efficace des ondes sinusoïdales, la valeur de crête doit être divisée par la racine carrée de 2.

Le rapport crête à crête indique l'amplitude des crêtes positives et négatives dans une période.

Le facteur de crête correspond à l'amplitude du pic divisée par la valeur RMS de la forme d'onde.

Mesure de la tension avec Dewesoft

La capture d'écran montre la configuration typique d'un amplificateur haute tension SIRIUS HV dans le logiciel DewesoftX. Dans ele setup de la voie tension, la configuration de la voie est divisée en deux sections :

Configuration de l'amplificateur : La partie gauche de l'écran est consacrée aux réglages de l'amplificateur - le réglage de l'amplificateur en haut et un aperçu en temps réel du signal d'entrée en bas.
Configuration du capteur : La partie droite de l'écran est consacrée à la configuration du capteur, avec la quantité mesurée, la conversion des unités, la mise à l'échelle, etc.

Dans la capture d'écran, l'onde sinusoïdale a une valeur RMS de 224,924 V et une valeur crête à crête de ±309,XXX V. Dans ce cas, la tension est injectée directement dans l'amplificateur HV - il n'y a pas de capteur ou de transducteur impliqué, et donc aucune mise à l'échelle n'est nécessaire (voir le coin inférieur droit de l'écran). En cas d'utilisation d'un transducteur à très haute tension, qui divise le signal par 1000, par exemple, ce facteur peut être inséré ici pour afficher la tension réelle.

En savoir plus sur la mesure de la tension alternative et continue :

Dewesoft voltage measurement online training course
Voltage Measurement in Data Acquisition Applications

Surcharge du signal / Surmodulation

Lorsque les niveaux de signal sont plus élevés que prévu, ils sont écrêtés par le CAN (convertisseur analogique-numérique). Il en résulte des mesures erronées, ce qui signifie que le test doit être recommencé.

Cependant, la technologie unique DualCoreADC® de Dewesoft élimine ces problèmes. Chaque amplificateur de voie est doté de deux CAN qui mesurent toujours le gain haut et bas du signal d'entrée. Cela garantit le plein potentiel de la plage de mesure du capteur et empêche l'écrêtage du signal.

La technologie DualCoreADC® de Dewesoft permet d'obtenir un rapport signal/bruit de plus de 130 dB et une plage dynamique de plus de 160 dB - 20 fois plus que les systèmes 24 bits avec 20 fois moins de bruit.

Isolation galvanique - Signaux bruyants et problèmes de mode commun

Les modifications ou les interférences indésirables, le "bruit", dans les signaux sont un problème courant lors des mesures. Le bruit apparaît pour diverses raisons, comme la proximité d'autres appareils qui génèrent des champs électriques ou des problèmes de câblage.

Les entrées isolées Dewesoft empêchent le bruit et les interférences dans les signaux. Elles présentent une isolation galvanique élevée voie/voie et voie/masse, y compris l'excitation du capteur et les autres lignes - ce qui exclut le bruit de la chaîne de mesure.

L'isolation élevée permet également de mesurer des potentiels de tension élevés ou des tensions de mode commun, lorsqu'un signal plus faible se superpose à un offset important.

Repliement des signaux

Le repliement est un effet qui rend des signaux différents indiscernables lorsqu'ils sont échantillonnés dans le temps. Il désigne également la différence entre un signal reconstruit à partir d'échantillons et le signal continu original, lorsque la résolution est trop faible.

Si, par exemple, votre tension est une onde sinusoïdale de 10 kHz, mais que vous ne prenez qu'un échantillon par seconde, l'enregistrement résultant sera évidemment erroné.

Entre chaque échantillon prélevé, 10 000 ondes sinusoïdales seront passées. Le "signal" résultant ressemblera à une forme d'onde, mais il sera complètement faux - un "artéfact" du signal réel. Vous obtenez ce qui ressemble à un signal, mais bien sûr, ce n'est pas correct.

La technologie ADC sigma-delta rapide de Dewesoft est la meilleure approche possible pour éviter le repliement.

En savoir plus sur le repliement.

Enregistreurs de données de tension et applications

Dewesoft fournit une gamme de différents enregistreurs de données de tension avec différentes plages de tension d'entrée pour toutes sortes d'applications d'enregistrement de tension :

Applications industrielles et de contrôle en temps réel
Enregistrement de la tension dans des environnements difficiles
Enregistrement haute tension
Applications d'enregistrement de tension à grand nombre de voies
Analyse de la puissance
Analyse de la qualité de l'énergie

Enregistreurs de données haute tension

Les enregistreurs de données haute tension Dewesoft sont utilisés pour la mesure directe et la surveillance des signaux haute tension.

Nos amplificateurs haute tension et nos conditionneurs de signaux haute tension peuvent mesurer directement la tension en ligne jusqu'à ±2000V avec une classe de protection CAT III 600 V et une tension d'isolation CAT II 1000 V.

Enregistreurs de tension - autonomes ou connectés à un ordinateur hôte

Nos appareils d'acquisition de données de tension peuvent être configurés pour fonctionner en mode complètement autonome, et même être alimentés par une alimentation par batterie interne. Ces systèmes DAQ comprennent un conditionnement de signaux intégré, un stockage de données, un ordinateur de traitement, un écran LCD en option et une alimentation par batterie Li-Ion intégrée en option.

D'autre part, les enregistreurs de tension peuvent se connecter à tout ordinateur hôte ou à un maître EtherCAT tiers via l'une des interfaces de données standard disponibles :

USB : Le module de conditionnement du signal est connecté directement à l'ordinateur ou à l'ordinateur portable via l'interface de données USB standard. Les enregistreurs les plus récents, comme le SIRIUS XHS, utilisent une connexion USB-C, tandis que les enregistreurs standard utilisent une connexion USB 2.0.
Ethernet : Module de conditionnement du signal connecté directement à un ordinateur ou à un portable via l'interface Ethernet standard utilisant des connecteurs RJ45.
EtherCAT : Nos modules de conditionnement de signaux de tension EtherCAT peuvent être connectés à tout maître EtherCAT tiers tel que LabView, Beckoff Twincat, Clemessy Syclone, MTS TestSuite, etc.
XCP : Nous proposons également des enregistreurs de tension XCP qui peuvent enregistrer la tension via le protocole XCP ou envoyer les données de l'enregistreur via le protocole XCP.
CAN : Nous proposons également des enregistreurs de tension CAN qui peuvent enregistrer la tension via le protocole CAN bus ou envoyer les données de l'enregistreur via le protocole CAN.

Enregistrement de la tension dans des environnements difficiles

Dewesoft propose une gamme d'enregistreurs de données de tension robustes pour l'enregistrement de données dans des environnements extrêmes et difficiles.

KRYPTON et SIRIUS Waterproof sont deux lignes de produits qui offrent une gamme d'enregistreurs de données AC et DC qui sont étanches à l'eau, aux chocs et à la poussière. Ces enregistreurs des deux lignes de produits offrent un degré de protection environnementale IP67 et peuvent fonctionner dans une plage de température de -40 à +85°C.

Voir KRYPTON amplifier technical specifications.

VoirSIRIUS Waterproof amplifier technical specifications.

Enregistreurs de tension AC et DC à une ou plusieurs voies

Dewesoft peut fournir des systèmes d'enregistrement de tension à une seule voie ou à plusieurs voies. La conception modulaire et le haut débit de données des systèmes permettent l'enregistrement simultané de centaines ou même de milliers de voies de tension AC ou DC.

Les systèmes peuvent être configurés avec un nombre quelconque de voies pour tout type de mesure de tension. Grâce à sa conception hautement modulaire, le nombre de voies d'entrée peut augmenter au fur et à mesure que vos applications se développent.

L'ajout de modules d'entrée de tension supplémentaires n'entraîne aucune mise à niveau logicielle ni aucun coût supplémentaire. Il suffit d'ajouter des modules HW et vous êtes prêt à vous développer.

Logiciel d'enregistrement et de traitement du signal inclus

Le logiciel d'acquisition de données DewesofX , offrant une interface intuitive et ergonomique, est inclus avec l'enregistreur de données de tension.

Plusieurs options de stockage, de déclenchement et d'alarmes sont disponibles d'emblée et un nombre illimité de voies mathématiques comme les formules, les statistiques, les filtres et bien d'autres peuvent être définies. D'autres affichages visuels préconstruits sont disponibles pour la visualisation des données - enregistreurs, affichages numériques, affichages analogiques et tableaux.

DewesoftX offre également des outils intégrés de génération de rapports et d'exportation de données qui permettent de générer des rapports au format PDF et Word et d'exporter des données vers plusieurs formats de données standard pour une analyse plus approfondie.

Options de stockage et de déclenchement des données

Les stratégies de stockage sont très importantes pour l'ensemble du système. Avec Dewesoft, quatre types de stockage peuvent être sélectionnés :

Toujours rapide,
Toujours lent,
Rapide sur le trigger,
Lent et rapide sur le trigger.

Des options pour des taux d'échantillonnage statiques ou réduits peuvent être définies.

Le logiciel d'enregistrement des données permet de définir un nombre illimité de conditions de déclenchement et d'arrêt. Les temps de pré- et post-trigger peuvent être définis en millisecondes - définissant la durée de stockage avant que l'événement de déclenchement ne se produise. L'enregistreur conserve les données dans la mémoire tampon jusqu'à ce que l'événement déclencheur se produise, puis les stocke dans le fichier.

En savoir plus :

Storing options in DewesoftX online PRO training course
Storing options DewesoftX online manual

Surveillance de la tension à long terme et permanente

Pour la surveillance permanente ou à long terme de la tension, Dewesoft propose des enregistreurs de données de tension capables de stocker des données dans une base de données chronologiques locale ou dans le Cloud, avec le support du protocole OPC UA.

Le progiciel de base de données Historian fournit une base de données de séries chronologiques pour le stockage de données à long terme. La base de données peut être située localement, sur un serveur distant ou dans le Cloud. La solution est basée sur le projet open source de base de données de séries chronologiques InfluxDB .

Historian offre plusieurs fonctionnalités utiles pour les données historiques :

Données brutes et réduites : Les données brutes sont toujours stockées sur l'unité de mesure pour une analyse approfondie. L'historien stocke les données réduites à long terme dans la base de données du cloud.
Sécurité et retransmission des données : Si la connexion entre l'enregistreur et la base de données est perdue, les données sont stockées en toute sécurité localement sur l'unité de mesure et, lorsque la connexion est à nouveau disponible, retransmises à la base de données.
Tendance et analyse : À tout moment, les données historiques peuvent être rappelées et chargées à partir de la base de données Historian et utilisées pour l'analyse des tendances ainsi que pour une analyse approfondie et l'identification des causes profondes.
Client Web : L'interface client web est accessible à partir de n'importe quel navigateur web et est compatible avec les plates-formes multiples et les mobiles. Elle offre un excellent aperçu des données les plus importantes et de leur évolution dans le temps.
Niveaux d'alarme et d'alerte : Des alarmes et des alertes peuvent être définies sur chaque écran et liées à des notifications par e-mail/SMS.