Spänning är skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter - ibland kallas det också spänning eller tryck på grund av en analogi mellan vatten och el.

Mätanordningen som används för att mäta spänning kallas voltmeter. Spänningen är också känd som potentialskillnaden mellan två punkter, så voltmätaren är alltid ansluten parallellt med kretsen. För att påverka kretsen så lite som möjligt måste voltmätarens ingångsimpedans vara mycket hög (vanligtvis 10 MΩ).

Vilka typer av spänningsförstärkare känner vi till?

Basically, there are three different "types" of DAQ amplifiers: <ul> <li>Single-ended amplifiers: Single-ended is easy to use, but it has two major disadvantages: unwanted ground loops and non-isolation.</li> <li>Differential amplifiers: Differential one is the most common and amplifies the voltage difference between two inputs</li> <li>Isolated amplifiers: Isolated amplifiers are isolated from the housing and the main board of the measurement device, and allow safe and reliable operation.</li> </ul> I grund och botten finns det tre olika "typer" av DAQ-förstärkare: <ul> <li> Single ended förstärkare: Dessa är enkla att använda, men har två stora nackdelar: oönskade jordslingor och icke-isolering. </li> <li> Differentialförstärkare: Differentialen är den vanligaste och förstärker spänningsskillnaden mellan två ingångar </li> <li> Isolerade förstärkare: Isolerade förstärkare är isolerade från chassi och mätkortet för mätsystemet och möjliggör säker och pålitlig drift. </li> </ul>

Vad används isolerade spänningsförstärkare till?

Using isolated amplifiers eliminates the disadvantage of single-ended amplifiers and differential amplifiers. They are independent of ground loops, common-mode voltage, short circuits, etc. These modules are isolated from the housing and the main board of the measurement device. The high isolation voltage allows safe and reliable operation also at voltage peaks, faults, etc. Användning av isolerade förstärkare eliminerar nackdelen med single ended och differentialförstärkare. De är oberoende av jordslingor, common mode-spänning, kortslutning etc. Dessa moduler är isolerade från chassit och huvudkortet för mätsystemet. Den höga isolationsspänningen möjliggör säker och tillförlitlig drift även vid spänningstoppar, fel etc.

Är det skillnad i att mäta höga och låga spänningar?

Svaret är ja. Om vi mäter spänningar inom området som stöds direkt av ADC, är mätningen ganska enkel. Men vid mätning av mycket små spänningar inom området microVolts (µV) eller mycket höga spänningar upp till flera kiloVolts (kV), behövs en förstärkare för att förbereda signalen för AD-omvandlingen.

Är spänningsmätning farlig?

Även om spänningsmätningar upp till 1 kV är relativt enkla tenderar saker att bli mer komplicerade när man mäter spänningar över 1600 VDC eftersom spänningsprober/delare eller spänningsgivare är nödvändiga eftersom de justerar och reducerar spänningen till en nivå som är lämplig för förstärkaren. Sådana mätningar är farliga, så särskild försiktighet bör iakttas.

Ingår programvara med Dewesoft spänningsloggers?

Prisbelönt Dewesoft X datainsamlingsprogramvara ingår gratis i alla Dewesoft spänningsdataloggers. Programvaran är intuitiv och enkel att använda. Den erbjuder avancerade lagrings-, triggers- och larmfunktioner samt flera datavisualiseringswidgets och innehåller ett omfattande mattebibliotek för dataanalys. Data kan dessutom skrivas ut med inbyggda rapporteringsverktyg eller exporteras till flera standardfilformat som CSV, Excel, Matlab, FlexPro, Diadem, UNV, etc.

12 recensioner

SpänningsdataloggrarRegistrering av spännings- och högspänningsdata

Dewesoft erbjuder flexibla spänningsdataloggare för att registrera spänningar under alla förhållanden och konfigurationer. Våra ingångsspänningsförstärkare sträcker sig från Högspänningsingångar i millivolt (±2000 V) med hög galvanisk isolering kanal till kanal. Kanalkonfigurationerna sträcker sig från enheter med en enda kanal till enheter med hundratals eller till och med tusentals kanaler. Den prisbelönta programvaran DewesoftX för datainsamling ingår gratis och uppdateras gratis under hela dess livscykel. Inspelarna levereras också med en branschledande 7-årig garanti.

Spänning

Högspänning

Ström

Resistens

IEPE

Laddning

Quarter Bridge

Half Bridge

Full Bridge

LVDT

Påfrestning och stress

Ljud

Video

Höghastighetsvideo

EtherCAT

Ethernet

USB 2.0

USB 3.0

CAN bus

XCP/CCP

IP67

Stötklass 100g

Spänningsdataloggrar Höjdpunkter

AC och DC data logger

Inspelning av både växelström och likspänning.

Multikanalsspänningsingång

Finns i en- eller flerkanalskonfiguration. Att spela in flera hundra eller till och med tusentals spänningskanaler är inte ett problem.

USB, Ethernet, EtherCAT, eller stand-alone

Kan anslutas till vilken värddator som helst via standard USB- eller Ethernet-gränssnitt - och till och med fungera som EtherCAT-slavenheter anslutna till någon EtherCAT-master från tredje part. Batteridrivna loggers finns för fristående drift.

IP67 täthet

Enheterna är robust konstruerade och förseglade enligt IP67 och kan användas i extrema miljöer.

Ytterligare datakällor

Extendable with other data sources and sensors. IEPE vibration, voltage, charge, current, strain gauge, LVDT, charge, CAN bus, video, GPS, XCP, and many more.

Perfekt synkronisering

Perfekt synkronisering mellan spänningsingångskanaler - även i kombination med andra sensorer och datakällor.

Raw and reduced data

Raw data are always stored on the measurement unit for an in-depth analysis. Reduced data can be stored in a local, remote, or cloud database.

Långsiktig övervakning

Lagring i lokala, fjärr- eller molnhistoriska databaser. Webbklienten är tillgänglig för enkel åtkomst och en översikt i realtid av data. Integrering i SCADA-, CMMS- eller ERP-system är möjligt via OPC UA-standardprotokoll.

Trender och analyser

Historisk data kan alltid hämtas och laddas från Historian-databasen och användas för trendanalys såväl som för djupgående analys och rotorsaksidentifiering.

Inkluderad programvara

Alla Dewesoft datainsamlingssystem innehåller den prisbelönta DewesoftX-programvaran för datainsamling. Programvaran är lätt att använda, men ändå mycket omfattande och funktionsrik. Alla programuppdateringar är alltid gratis, utan dolda licenser eller årliga underhållsavgifter.

Dewesoft-kvalitet och 7 års garanti

Dra nytta av våra förmåner 7 års garanti. Våra datainsamlingssystem byggs i Europa enligt de högsta kvalitetsstandarderna. Vi erbjuder kostnadsfri, kundorienterad teknisk support. Din investering i Dewesoft-lösningar är skyddad under många år framöver.

Loggning och inspelning av spänningsdata

Spänning är en av de signaler som oftast spelas in. Det har två grundläggande former, växelström (AC) och likström (DC). Dessutom måste du ibland mäta mycket små spänningar, dvs i mikrovoltområdet och också hela vägen in i tusentals volt.

Dewesoft spänningsdataloggare kan anpassas till alla spänningsmätningsapplikationer som du kan stöta på. Från tryck till vridmoment och belastning till kraft, omvandlar sensorer mekaniska egenskaper till en spänning och våra dataloggare kan spela in den information du behöver - från en till flera kanaler, snabb eller långsam samplingsfrekvens som matchar dina specifika krav.

För att konvertera så mycket olika signalnivåer till en normaliserad utgång som kan digitaliseras behövs en spänningsförförstärkare med flera ingångsområden. Ibland rider en liten spänning ovanpå en stor likströmsförskjutning - en utmaning som stör många mätsystem.

Vad är spänning?

Spänning är skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter - ibland kallas det också spänning eller tryck på grund av en analogi mellan vatten och el.

AC Spänning vs. DC Spänning

Beroende på strömmen som bär den kan spänningen vara antingen växelström eller likström. I DC-system är strömmen enkelriktad - den ändrar aldrig riktning, dvs den ändrar inte polaritet.

I växelströmssystem växlar strömmen ständigt riktningar, korsar 0V i positiv riktning, vänder sedan och korsar 0V igen i negativ riktning. Du kan se både DC- och AC-spänning (och ström) representerad i illustrationen.

Typer av Spänningar

Det finns flera olika spänningsmått som peak, peak-till-peak, medelvärde, RMS och växel- eller likspänning. Skillnaden mellan dem kan ses på bilden.

Medelspänningen är medelvärdet för en viss tidsperiod. För rena sinusformade signaler är medelvärdet noll.

RMS-spänningen (root-mean-square) är kvadratroten av det aritmetiska medelvärdet av de kvadrerade funktionsvärdena som definierar den kontinuerliga vågformen. Det är det vanligaste värdet att definiera växelspänningen vid en viss punkt och representerar samma energi som likspänningen vid en ohmsk belastning.

Peakspänningen beskriver den högsta spänningen under en period. I specifikationer för datablad används peakspänningen eller likspänningen för ingången i samma betydelse. För att beräkna RMS-värdet för sinusvågor måste peakvärdet delas med kvadratroten på 2.

Peak-till-peak-förhållandet visar amplituden för positiva och negativa toppar under en period.

Crest Factor är peakamplituden dividerat med RMS-värdet för vågformen.

Spänningsmätning med Dewesoft

Skärmdumpen visar den typiska installationen av en SIRIUS HV högspänningsförstärkare inuti DewesoftX-programvaran. På skärmbilden av installationen av spänningskanalen är kanaluppsättningen uppdelad i två sektioner:

Förstärkare: Den vänstra delen av skärmen är avsedd för förstärkarinställningarna - förstärkarinställningen högst upp och en förhandsvisning i realtid av insignalen längst ner.
Sensorinställning: Den högra delen av skärmen är sensorinställningen som visar uppmätt kvantitet, enhetsomvandling, skalning etc.

På skärmbilden har sinusvågen ett RMS-värde på 224,924 V och ett peak-till-peak-värde på ± 309.XXX V. I detta fall injiceras spänningen direkt i HV-förstärkaren - det är ingen sensor eller givare inblandad , och därmed behövs ingen skalning (se skärmens nedre högra hörn). När man använder en mycket högspänningsgivare, som till exempel delar signalen med 1000, kan den faktorn sättas in här för att visa den faktiska spänningen.

Lär dig mer om AC- och DC-spänningsmätning:

Dewesoft spänningsmätning online utbildning
Spänningsmätning i datainsamlingsapplikationer

Signalöverbelastning/ övermodulering

När signalnivåerna är högre än förväntat klipps de av ADC (analog-till-digital-omvandlare). Detta resulterar i fel mätningar, vilket innebär att testet måste göras om igen.

Dewesofts unika DualCoreADC®-teknik eliminerar dock sådana problem. Varje kanalförstärkare har två ADC: er som alltid mäter insignalens höga och låga förstärkning. Detta säkerställer sensorns hela mätområde och förhindrar att signalen klipps.

Dewesofts DualCoreADC®-teknik möjliggör mer än 130 dB signal/brusförhållande och ett dynamiskt område på mer än 160 dB - 20 gånger mer än 24-bitars system med 20 gånger mindre brus.

Galvanisk isolering - brusiga signaler och problem med common mode

Oönskade modifieringar eller störningar, "Brus", i signalerna är ett vanligt problem vid mätningar. Brus uppträder av olika orsaker, till exempel närheten till andra enheter som genererar elektriska fält eller kabeldragningsproblem.

Dewesoft isolerade ingångarna förhindrar signalbrus och störningar. De har hög galvanisk kanal-till-kanal- och kanal-till-jord-isolering, inklusive sensor excitation och andra linjer - exklusive brus från signalkedjan.

Den höga isoleringen möjliggör också mätning av högspänningspotentialer eller vanliga spänningar, där en mindre signal rider ovanpå en stor likströmsförskjutning.

Signal Aliasing

Aliasing är en effekt som gör att olika signaler inte kan särskiljas när de samplas i tid. Det hänvisar också till skillnaden mellan en signal rekonstruerad från sampel och den ursprungliga kontinuerliga signalen, när upplösningen är för låg.

Om till exempel din spänning är en sinusvåg på 10 kHz, men du tar bara ett prov varje sekund, så kommer naturligtvis den resulterande inspelningen att bli fel.

Mellan varje test som tas kommer 10 000 sinusvågor att ha gått. Den resulterande "signalen" kommer att se ut som en vågform, men den blir helt fel - ett "alias" för den faktiska signalen. Du får vad som ser ut som en signal, men det är naturligtvis inte rätt.

Den snabba sigma-delta ADC-tekniken från Dewesoft är det bästa möjliga tillvägagångssättet för att förhindra aliasing.

Läs mer om aliasing.

Spänningsdatalogger och applikationer

Dewesoft levererar en rad olika spänningsdataloggers med olika ingångsspänningsområden för alla slags spänningsmätapplikationer:

Industriella och realtidsstyrningsapplikationer
Spänningsregistrering i tuffa miljöer
Högspänningsinspelning
Mångkanaliga applikationer
Kraftanalys
Analys av kraftkvalitet

Högspänningsdatalogger

Dewesoft högspänningsdatalogger används för direkt mätning och övervakning av högspänningssignaler.

Våra högspänningsförstärkare och högspänningssignalkonditionering kan mäta direkt inline spänning upp till ± 2000V med skyddsklass CAT III 600 V och CAT II 1000 V isolationsspänning.

Spänningsrecorder - fristående eller ansluten till en värddator

Våra enheter för att samla in spänningsdata kan konfigureras för att fungera i komplett fristående läge och till och med drivas av ett internt batteri. Dessa DAQ-system inkluderar inbyggd signalkonditionering, datalagring, en bearbetningsdator, en valfri LCD-skärm och en integrerad Li-Ion-batteriförsörjning som tillval.

Å andra sidan kan spänningsloggarna ansluta till vilken värddator som helst eller EtherCAT-master från tredje part via ett av standard tillgängliga datagränssnitt:

USB: Signalbehandlingsmodul ansluten direkt till dator eller bärbar dator via standard USB-datagränssnitt. De senaste loggenheterna som SIRIUS XHS använder en USB-C-anslutning, medan standardloggare använder en USB 2.0-anslutning.
Ethernet: Signalbehandlingsmodul ansluten direkt till en dator eller bärbar dator via standard Ethernet-gränssnittet med RJ45-kontakter.
EtherCAT: Våra EtherCAT-spänningssignalkonditioneringsmoduler kan anslutas till valfri EtherCAT-master från tredje part som LabView, Beckoff Twincat, Clemessy Syclone, MTS TestSuite, etc.
XCP: Vi erbjuder också XCP-spänningsloggare som kan registrera spänning via XCP-protokoll eller skicka inspelningsdata via XCP-protokoll.
CAN: Vi erbjuder också CAN-spänningsloggare som kan sampla spänning via CAN-bussprotokoll eller skicka inspelningsdata via CAN-protokoll.

Spänningsmätning i tuffa miljöer

Dewesoft erbjuder en rad robusta spänningsdataloggare för dataregistrering i extrema och tuffa miljöer.

KRYPTON och SIRIUS Waterproof är två produktlinjer som erbjuder en rad AC- och DC-dataloggers som är vattentäta, stötsäkra och dammtäta. Dessa loggers från båda produktlinjerna har en IP67-grad av miljöskydd och kan arbeta inom temperaturområdet -40 till + 85 °C.

Se KRYPTON förstärkare tekniska specifikationer.

Se SIRIUS Vattentäta förstärkare tekniska specifikationer.

En-kanalig- eller flerkanalig AC- och DC-spänningslogger

Enkanals såväl som flerkanalsspänningsmätssystem kan levereras av Dewesoft. Modulär design och högt dataflöde för systemen möjliggör samtidig sampling av hundra eller till och med tusentals växel- eller likspänningskanaler.

Systemen kan konfigureras med valfritt antal kanaler för alla typer av spänningsmätningar. På grund av sin mycket modulära design kan antalet ingångskanaler utvidgas när dina applikationer växer.

Ingen extra dyr programvaruuppgradering eller kostnad är associerad när du lägger till ytterligare spänningsingångsmoduler. Lägg bara till HW-moduler så är du redo att expandera.

Inspelning och signalbehandling ingår

Den prisbelönta programvaran DewesoftX erbjuder ett intuitivt lättanvänt gränssnitt ingår i spänningsdatalogghårdvaran.

Flera alternativ för lagring, triggning och larm är tillgängliga direkt och obegränsade matematiska kanaler som formler, statistik, filter och många andra kan definieras. Fler förbyggda visuella displayer är tillgängliga för datavisualisering - recorder, digitala skärmar, analoga skärmar och tabeller.

DewesoftX erbjuder också inbyggda verktyg för rapportgenerering och dataexport som gör det möjligt att generera PDF- och Word-rapporter och exportera data till flera standarddataformat för vidare analys.

Alternativ för datalagring och triggning

Lagringsstrategier är mycket viktiga för hela systemet. Med Dewesoft kan du välja fyra typer av lagring:

Always fast,
Always slow,
Fast on the trigger,
Fast on the trigger, slow otherwise.

Alternativ för statisk eller reducerad samplingsfrekvens kan ställas in.

Programvaran för datainspelning möjliggör inställning av ett obegränsat antal start- och stopptillståndstriggers. Tid före och efter trigger kan ställas in i millisekunder - vilket definierar lagringstiden innan triggerhändelsen inträffar. Loggern kommer att hålla data i bufferten tills triggerhändelsen inträffar och sedan lagra dessa data i filen.

Lär dig mer:

Lagring av alternativ i DewesoftX online PRO-utbildningskurs
Lagringsalternativ DewesoftX online-manual

Långsiktig och permanent spänningsövervakning

För långvarig eller permanent spänningsövervakning erbjuder Dewesoft spänningsdataloggare med möjlighet att lagra data i den lokala databasen eller molns tidsseriedatabas med OPC UA-protokollstöd.

Programvarupaketet Historian-databas ger en tidsseriedatabas för långvarig datalagring. Databasen kan lokaliseras antingen lokalt, på fjärrservern eller i molnet. Lösningen är baserad på InfluxDB-tidsseriens databas med öppen källkod.

Historian erbjuder flera användbara funktioner för historisk data:

Rå och reducerad data: Rådata lagras alltid på mätenheten för djupgående analys. Historian lagrar långsiktigt reducerad data i molndatabasen.
Datasäkerhet och vidaresändning: Om anslutningen mellan loggern och databasen går förlorad, lagras data säkert lokalt på mätenheten, och när anslutningen igen är tillgänglig överförs den till databasen.
Trending and Analysis: At any time Historical data can be recalled and loaded from the Historian database and used for trend analysis as well as for in-depth analysis and root cause identification.
Trender och analys: När som helst kan historian data återkallas och laddas från Historian-databasen och användas för trendanalys såväl som för fördjupad analys och identifiering av orsaker.
Webbklient: Webbklientgränssnittet är tillgängligt från alla webbläsare och är plattforms- och mobilkompatibelt. Det ger en bra översikt över de viktigaste uppgifterna och dess trend över tiden.
Larm- och varningsnivåer: Larm och varningar kan ställas in på varje display och kopplas till e-post / SMS-aviseringar.