Регистраторы данных и запись напряжения

Регистрация и запись данных напряжения

Напряжение — это один из наиболее часто регистрируемых сигналов. Оно имеет две основные формы: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Кроме того, иногда вам нужно измерить как очень малые напряжения, то есть в диапазоне микровольт, так и очень большие, вплоть до тысяч вольт. 

Регистраторы напряжения Dewesoft могут адаптироваться к любым измерениям напряжения. Давление, крутящий момент, нагрузка, сила — датчики преобразуют эти механические свойства в напряжение, а наши регистраторы данных записывают необходимую информацию. При этом вы можете использовать один или несколько каналов, а также быструю или медленную частоту дискретизации согласно требованиям ваших измерений.

Для преобразования столь различных уровней сигнала в нормализованный выходной сигнал с возможностью оцифровки необходим предусилитель напряжения с несколькими входными диапазонами. Иногда очень маленькое напряжение накладывается на большое смещение постоянного тока, и с этой проблемой сталкиваются многие измерительные системы.

Типы напряжения

Существует несколько различных измерений напряжения, например амплитудное, размах, среднее, среднеквадратичное, а также напряжение переменного и постоянного тока. Разницу между ними можно увидеть на изображении.

Среднее напряжение — это среднее значение за определенный период времени. Среднее значение напряжения чистых синусоидальных сигналов равно нулю.

Среднеквадратичное напряжение — это квадратный корень среднего арифметического значения квадрата, определяющего непрерывную форму сигнала. Чаще всего среднеквадратичное напряжение используется для определения значения переменного тока в заданной точке. При активной нагрузке такое напряжение производит такое же количество энергии, как и напряжение постоянного тока.

Амплитудное напряжение соответствует максимальному значению напряжения за определённый отрезок времени. В листах технических данных указывается амплитудное напряжение или напряжение постоянного тока входа, значения которых равноценны. Для вычисления среднеквадратичного значения синусоид амплитудное значение необходимо разделить на квадратный корень из двух.

Размах напряжения — это разница между положительной и отрицательной амплитудами за определённый период времени.

Коэффициент амплитуды — это максимальная амплитуда, разделённая на среднеквадратичное значение сигнала.

Перегрузка/перемодуляция сигнала

Если уровни сигналов выше ожидаемых, они обрезаются АЦП (аналого-цифровым преобразователем). Это приводит к неправильным измерениям, поэтому требуется повторное испытание.

Однако уникальная технология DualCoreADC® от Dewesoft устраняет эту проблему. На каждом усилителе канала есть два АЦП, которые постоянно измеряют сигналы с высоким и низким уровнем. Это обеспечивает полный диапазон измерения датчика и предотвращает обрезку сигнала.

Технология DualCoreADC® от Dewesoft обеспечивает соотношение сигнал/шум более 130 дБ и динамический диапазон более 160 дБ. Это в 20 раз больше, чем у 24-битных систем. Иными словами, вы получаете в 20 раз меньше шума.

Искажение сигналов

Искажение — это эффект, из-за которого различные сигналы невозможно распознать при дискретизации во времени. Это также относится к разнице между сигналом, восстановленным из выборок, и исходным непрерывным сигналом при слишком низком разрешении.

Если, например, ваше напряжение представляет собой синусоидальную волну 10 кГц, но вы просто берете одну выборку каждую секунду, тогда, очевидно, полученная запись будет неправильной. 

Между двумя соседними выборками пройдет 10 000 синусоидальных волн. Полученный «сигнал» будет иметь форму волны, но будет совершенно неправильным — вы получите «искажение» фактического сигнала. То, что выглядит как сигнал, на самом деле будет представлять собой неправильные данные.

Технология быстрого сигма-дельта АЦП от Dewesoft — это лучший способ предотвратить искажение.

Подробнее об искажении.

Регистраторы данных высокого напряжения

Регистраторы данных высокого напряжения Dewesoft используются для прямого измерения и мониторинга сигналов высокого напряжения.

Наши усилители и преобразователи сигналов высокого напряжения могут измерять прямое линейное напряжение до ±2000 В с классом защиты КАТ III 600 В и КАТ II 1000 В.

Запись напряжения в неблагоприятных условиях окружающей среды

Dewesoft предлагает ряд защищённых регистраторов напряжения для записи данных в экстремальных и неблагоприятных условиях.

KRYPTON и SIRIUS Waterproof — две продуктовые линейки, которые предлагают регистраторы данных переменного и постоянного тока. Корпус этих приборов является водо- и пыленепроницаемым, а также устойчивым к ударам. Регистраторы имеют степень защиты от условий окружающей среды IP67 и могут работать в диапазоне температур от -40 °C до +85 °C.

См. технические характеристики усилителя KRYPTON.

См. технические характеристики усилителя SIRIUS Waterproof.

ПО для записи данных и обработки сигналов в комплекте

Премиальное программное обеспечение для сбора данных DewesoftX с интуитивно понятным и простым в использовании интерфейсом входит в комплект поставки регистраторов данных напряжения. 

По умолчанию доступны несколько опций сохранения, триггеров и сигнализации, а также неограниченное определение математических каналов, таких как формулы, статистика, фильтры и многие другие. Для визуализации данных теперь доступно еще больше встроенных дисплеев — рекордеры, цифровые дисплеи, аналоговые дисплеи и таблицы. 

DewesoftX также предлагает встроенные инструменты для формирования отчетов и экспорта данных, позволяющие создавать отчеты в форматах PDF и Word и экспортировать данные в несколько стандартных форматов данных для дальнейшего анализа.

Долгосрочный и постоянный мониторинг напряжения

Для долгосрочного или постоянного мониторинга напряжения Dewesoft предлагает регистраторы с возможностью сохранения данных в локальной или облачной базе данных временных рядов с поддержкой протокола OPC UA.

Пакет программного обеспечения Historian предоставляет базу данных временных рядов для долгосрочного хранения данных. Базу данных можно разместить локально, на удалённом сервере или в облаке. Решение основано на проекте базы данных временных рядов InfluxDB с открытым исходным кодом.  

Historian предоставляет ряд полезных функций для архивных данных:

• Необработанные и сжатые данные. Необработанные данные всегда сохраняются на измерительном приборе для последующего анализа. Долгосрочные сжатые данные Historian сохраняет в облачной базе данных.
• Ретрансляция и безопасность данных. При потере соединения между регистратором и базой данных данные будут сохранены локально на измерительном устройстве, а после возобновления подключения переданы в базу данных.
• Тенденции и аналитика. Архивные данные можно в любой момент загрузить из базы Historian и использовать для определения тенденций, глубокого анализа и выявления основных причин неисправностей.
• Веб-клиент. Веб-клиент можно открыть в любом браузере, что делает решение кроссплатформенным и доступным с мобильного устройства. Оператор получает обзор наиболее важных данных, а также информацию об их изменении с течением времени.

• Уровни оповещений и сигнализации. Уровни оповещений и сигнализации можно задать для каждого экрана, а также привязать их к уведомлениям, отправляемым через электронную почту или по SMS.