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  • 示波器和记录仪二合一，能够碰出哪种“火花”？

    示波器和记录仪二合一，能够碰出哪种“火花”？

    近年来，电子行业的发展速度惊人，日新月异的技术测量领域也迎来了新的挑战。测量领域对于高速、高精度、更长时间记录结果有了越来越高的要求。 除此之外，软硬结合是近几年发展的关键词，强大的硬件功能离不开一体化的软件平台。可以说，示波记录仪是硬件的“听诊器”，而软件则是人机交互的一扇“窗户”。 在这样的背景之下，Yokogawa（横河计测株式会社，下文简称“横河”）在2021年3月24日正式发布了高精度数据采集系统DL950示波记录仪和IS8000集成测量软件平台。 创新基因植根横河 所谓示波记录仪就是数据记录仪和示波器的结合，前者以长期、高精度、多通道和多信号种类为特点，后者则以高速采样和丰富的触发为特长。横河所开发的示波记录仪则结合了二者最有价值的专长，以创新型产品称霸这方面市场。 根据介绍，横河早在1984年就开始尝试结合示波器和记录仪的优点，开发全新的高速记录设备。为了追寻更好的机械设备动态记录，横河不断提高采样速度、频率、带宽、分辨率、通道密度、物理测量面积、存储深度，以实现更精准的测量，发布了一个又一个颠覆市场的创新型产品。 1969年，型号为2915的电磁示波仪是横河的多通道经典产品；1984年，横河推出型号为3655的分析记录仪，这是横河首款记录仪产品，并且是一款内存记录的记录仪。彼时两款产品分别作为示波器和记录仪经典产品还没有合并到一起，但“创新基因”已深深植根在横河之中。 2002年，DL750示波记录仪正式面世，兼具示波器和记录仪优点的一体化产品成功被应用在各个行业，同时也标志着模块化结构产品的开端；2010年，DL850和DL850V示波记录仪发布，这是横河的第三代记录仪产品，主打实时分析并成为了十年经久不衰的产品；2013年，DL850E和DL850EV示波记录仪发布，升级了串行总线监测功能。 时间回归2021年，第四代的记录仪DL950示波记录仪正式发布，这款产品凝聚了横河五十多年在高速数采仪器领域的沉淀，以PC数据流为首要创新的一代跨时代产品。 硬核参数功能构筑新产品 DL950示波记录仪即为2010年所发布的DL850和DL850V示波记录仪系列的升级产品，这款产品将采样率升级到了200MS/s并可通过10Gbps以太网高速数据传输至PC，全新搭载12.1英寸大尺寸触摸屏，操控上既可以使用触控也可使用机械按键。 一并被发布的还有两个全新的输入模块，分别是720212和720256，前者能够以200MS/s的采样速度读取数据，后者能够以10MS/s的采样速度从四个输入通道读取数据。 存储上，支持8G点大内存和20秒连续捕获，即使是以200MS/s的速度，也不会错过任何信号变化；也支持512GB内部SSD记录，可以高达2MS/s的速度进行长时间记录，还可以记录双捕获波形，对于车内耐久性测试和罕见自发事件的捕获非常有效。 模块上，支持隔离插拔模块、多单元同步，每台DL950拥有8个插槽。与此同时，DL950可同时连接5台进行同步测量，假设每台DL950均插满720256模块（4输入通道），则可最多拥有高达160CH的多单元同步进行（4CH x 8插槽 x 5台）。从而可同时使用5台160CH测量重量、压力、位移、振动、扭矩和其他参数，以便分析数据之间的相关性。不过，目前来说，DL950仅支持同型号的同步测量。 功能上，拥有车内串行总线分析（CAN、CAN FD、LIN、SENT），可显示电压、温度等各类参数的数据信息波形。除此之外，还搭载实时数学运算、触发时动作和GO/NO-GO判断、高抗噪性、历史异常波形回放功能等。 值得一提的是，“闪存采集”也即将发售，DL950可在任何不能携带PC的场所捕获数据，提供高达20MS/s的速度长时间记录到内部闪存。闪存为非易失性，因此即使在关闭电源后，捕获的数据也会保留在仪器中，测试结束后可将数据传输到PC上。据现场介绍，“闪存采集”是一种全新灵活的方式，高速数据流无需电脑，适用于车载、现场测量。 集成化的软件平台 强大的硬件离不开软件生态环境，许多企业也从纯硬件逐渐“偏软”，这是因为数据自身的“魔力”远超想象。DL950则也是在这一世代，迎来重大的功能升级，即IS8000软件平台。 发布会现场，横河在介绍IS8000软件平台时坦言，实际上工程师在开发过程中需要花费大量时间进行测量、存储、分析，这是因为开发流程中不仅存在大量不同UI的不同软件，还需要利用不同软件、不同数据格式去控制不同仪器。 基于此，开发了IS8000这一软件平台，这是一套能加速工程流程的集成解决方案。IS8000整合了客户的测量流程，整合了时间序列各种物理数据，整合了各类测量数据。值得一提的是，IS8000并不是一款专用软件，而是通过平台上添加可选软件来满足客户各种需求的平台。 结合本次发布的DL950和IS8000上的10GbE选件，最多可以以10M点/秒的采样率在PC上实时存储多达8个通道的数据。对于高速、多通道输入(如门信号和多相变频器的开关波形)，现在可以实现更长的记录时间。 IS8000支持DL950示波分析仪和WT5000高精度功率分析仪的在线数据采集，旗下产品的远程控制和设置、采集数据下载、数据文件导入，以及高速摄像头和RAM监视器等统一。 需要注意的是，DL950的高速数据实时传输PC是其主打亮点之一，而通过IS8000一体化软件平台的支持下，所有相关数据都被以统一格式保存在同一平台之下，数据的作用能够被充分释放。 DL950要解决的技术课题 市场的需求无疑是驱动研发的重要力量。据横河介绍，市场对示波记录仪的需求升级主要在测量能力和生产力两方面。 1、测量能力：主要包括带宽和通道。电子控制技术不断进步进程下，需要更加快速的开关功率器件，也需要更复杂的电机与执行器控制，诸如近两年的SiC功率器件和大规模FPGA的部署。采样快速变化的波形需要快速采样，实现这项要求必须有更高的带宽。 另一方面，电气化目前的进展之下需要多点测量，具体表现在电动汽车中的电机和逆变器的数量不断增加，备用系统的后备系统的冗余设计和综合评价需求明显。由此引发测量多个信号的需求，利用更多通道进行综合测试和评价。 2、生产力：高速数据实时传输PC、同步测量和易用性是增强生产力的必备功能，也是主流厂商逐渐布局的领域。 越来越完善的软件系统，推动行业将测量数据保存在电脑上，供进一步分析或存储。由于更高的通道数、采样率和分辨率推动了数据量的增加，强烈要求缩短PC数据传输时间。当然，为了实现精确的分析，需要其他工具之间的时间同步。 不过，随着功能越来越来丰富，也带来设计菜单复杂的缺点，触摸屏是实现直观操作的一种方式，但它的弱点是在电机、变频器测量等恶劣条件下不一定稳定。 那么，DL950又是如何从技术方面，解决上述所说的挑战？根据横河介绍，主要集中在以下四点： 1、模拟前端性能提升，可更好地观察信号：实际上，信号质量并不单单由A/D转换器的性能决定，将信号引导到A/D转换器的模拟电路必不可少，但空间非常有限。 DL950优秀的模拟技术是克服这一技术难题的关键，表现在参数上则是更高的带宽和卓越的共模噪声抑制。2通道40MHz带宽比以往带宽提高2倍、4通道3MHz带宽比以往提高10倍，而新模块的模拟前端电路设计实现了最佳的共模噪声抑制性能。 2、弹性化的同步功能：在同步功能上，横河分别可在用于同步的数字PLL和IEEE 1588精准时间协议实现±（30ns+1 sample）和±150ns的精度。 时钟同步是实现多单元同步测量的关键，横河的数字技术则可实现5个单元之间的PLL功能，除此之外，光纤的连接方式，实现了使用方便和良好的抗噪声性能。 “IEEE精确时间协议” 则主要用于计算机网络，横河将此技术运用到测量仪器之中，通过以太网实现了不同工具之间的精确同步操作。 3、提高生产率的性能（数据优化和快速数据流）：据介绍，通道之间的传输速度不同，模拟电压和逻辑电压属于快信号，电流、应变、加速度为中信号，温度则为慢信号。因此，DL950则实现了每个输入通道的单独采样率设计，即使在同时测量高速信号和许多慢信号时，数据大小也可以优化。 另一方面，为了避免CPU瓶颈，DL950中实现了数据流的特殊路径，通过10G以太网实现“高速公路”，初步计划数据流速度被限制在160MB/s，但它还有更高的潜力。 4、可用性强，稳定可靠：交互操作是示波分析仪的重要性能之一，DL950则采用了“触屏操作”与“常规机械按键操作”的组合。据介绍，由于触屏操作在很多情况下会变得不稳定，用按键/旋钮操作比触屏更直观和精确。因此，经过横河的慎重考虑，决定即使在触摸屏关闭的情况下，按键和旋钮也能保持稳定运行。 散热性能则是示波分析仪稳定工作的重要基础之一，但恰好相反的是提高性能依赖于高级的处理器，但它们的高能耗会产生大量热量。DL950的冷却系统为稳定可靠的测量性能提供了理想的环境，通过精确的模拟和样机的实际测试，控制了各种情况下的气流。 总结 “无需模仿，更不跟风”是横河在新品发布的邀请函上所注，实际上，原创设计出示波记录仪的这家公司正是以创新产品独立于市场。 通过在硬件上的硬核升级和一体化软件平台的支持下，使得汽车和工业领域、电力/能源行业、产品研发领域能够快速评估所有电器和机械测试。而丰富的插拔模块、探头和附件，则可为测试带来更多的选择。

    时间：2021-03-26 关键词： 横河 示波记录仪

  • 你知道电源长时间运行的稳定性测试方案吗？

    你知道电源长时间运行的稳定性测试方案吗？

    什么是电源长时间运行的稳定性测试方案?在电子设备产品设计时，电源产品的质量优劣将直接影响其技术性能以及工作安全性和可靠性。当电源出现问题时就会导致整个产品的瘫痪，电源产品的全方位测试则显得尤为重要。 我们以电动摩托车充电器为例，充电器作为电动摩托车四大件(控制器、充电器、电池、电机)之一，是电动摩托车重要的组成部分，也直接影响着电动摩托车安全。劣质充电器可能引起触电、起火甚至是爆炸的严重后果。因此充电器在研发、生产、认证等阶段都会进行严苛的测试认证，图 1 为致远电子为其提供的整套测试方案。 图 1 测试方案图 充电器的重要电路组成部分就是开关电源，如图 2 所示。当电源长时间运行时，会发生电压电流不稳定的问题，甚至出现过压、欠压、过载、过热等有可能导致设备损坏的情况。所以需要严格地对电源进行输入、输出、异常工况、开关器件等进行全方位测试，以及为了验证产品稳定性对其进行耐久测试。今天重点介绍两款测试利器给大家——PA 功率分析仪与 ZDL 示波记录仪。 图 2 开关电源电路拓扑图 测试设备—PA 功率分析仪 PA 功率分析仪可对电源的输出电压、电流、功率、谐波及转换效率等参数进行准确测量，致远的 PA5000H 功率分析仪拥有 0.05%功率测量精度，5MHz 带宽以及丰富的谐波测量功能广泛适用于电源产品的研发与测试。 1、功率分析仪—电参数测试 功率分析仪关注稳态测试，功率分析仪的可同时测试交流输入，直流输出，对整体能效和电参数进行同步分析，测试输入和输出的电压、电流、测试电压、电流有效值、功率因数、效率、谐波等，如图 3 所示。 图 3 电参数测试 2、功率分析仪—效率与功率因数测试 功率分析仪测试交流输入功率和直流输出功率，设置电子负载从空载到满载，使用功率分析仪的 X-Y 的显示模式，可以直接测试到效率和功率因数从空载到满载的曲线图。 图 4 效率曲线图 图 5 功率因数曲线图 3、功率分析仪—IEC 谐波测试 用电产品会根据 IEC61000-3-2 和 IEC61000-3-11 标准进行谐波测试，验证其是否满足标准要求，PA 功率分析仪可以测量高达 500 次谐波，并有多种组合显示方式能同时显示各次谐波含量。 图 6 IEC 谐波测试 4、PA 功率分析仪—冲击电流测试 通常在给负载通电的一瞬间会产生大电流，电流过大会对设备的正常工作造成影响。利用 PSA 可编程交流电源可模拟输出启动相位在 0°、90°和 270°时的电压情况，用 PA 功率分析仪对电子产品的开机冲击电流进行测试。 图 7 冲击电流测试 测试设备—ZDL 示波记录仪 ZDL6000 示波记录仪标配 8 个板卡卡槽，各输入通道之间相互绝缘隔离，为电源用户可省下大量高压差分探头，可以提供电压、电流、温度…等多种输入板卡，通道最多可达 128CH，为客户观测波形时序，查找异常信号提供最佳解决方案。 1、示波记录仪—驱动时序测试 一般测试驱动时序的方法是用示波器加差分探头，测试 MOS 的 Vgs 和 Vds，使用电流探头测试电感电流，可观察到对应的驱动信号质量和电感电流工作模式，若是用示波记录仪进行测试，则不需要差分探头，测试更加准确，并且更加方便，如图 8 所示。 图 8 驱动时序测试 2、示波记录仪—异常捕获与耐久测试 异常捕获：电源产品在长时间运行时，不知道会出现什么问题，示波器无法设置触发条件，不容易捕捉到异常，而使用示波记录仪记录波形后可进行回看，有效捕获异常波形; 耐久测试：电源产品需要频繁 on/off 实验，几千次可能只有一次故障，所以需求记录仪长时间记录下来分析产品的稳定能。 图 9 多路同步耐久测试 3、元件温升测试 设备中关键部位的温度异常会导致设备性能下降甚至损坏。因此温升测试是产品研发过程中必不可少的一项。使用 ZDL6000 可以灵活组合电压采集卡、16 通道卡、温度采集卡等多种板卡同步测量。例如在温升测试中就可以装配 100M 卡与温度卡，同步测试器件工作电压、电流以及关键部位的温升情况。 图 10 元件温升测试 总结 为了保证电源长时间运行的稳定性，要对电源进行全面测试分析，测试项目将多达几十项，一定要根据测试项目，选择做合适的测试仪器，发挥仪器的最大性能，在电参数、能效、谐波测试方面用功率分析仪，在隔离测试、多通道同步分析、耐久测试、异常捕获方面用示波记录仪。以上就是电源长时间运行的稳定性测试方案解析，希望能给大家帮助。

    时间：2020-10-17 关键词： 充电器 功率分析仪 示波记录仪

  • 横河发布新一代便携式示波记录仪DL350

    横河宣布将于6月13日正式发售便携式示波记录仪DL350。新一代DL350结合了示波器和数据记录仪的优点，配备了内置电池，不但体积小，而且重量轻。 DL350可以提供与高端版示波记录仪DL850E/DL850EV相同的高可靠性和高精度, 更适用于现场对产品设备进行性能测试和故障排除。DL350上市以后，横河示波记录仪产品可以满足用户对高性能、便携式记录仪器的需求，给客户提供更广泛的产品选择范围。 开发背景 横河 DL850系列示波记录仪是拥有高可靠性和高精度的测量仪器，其抗噪性能非常出色，可以长时间、多通道测量并记录各种类型的信号。此系列产品通常用于测量来自变频器(节能系统的核心部分)的信号，也可以用于分析汽车电子和控制系统的信号。自2010年上市以来，DL850/DL850V以及后续的DL850E/DL850EV已经广泛应用于电气电子设备、汽车等行业高性能和节能产品的研发领域。DL850系列主要用于实验室，而DL350则是可以在现场执行测试和故障排除且拥有高可靠性和高精度的测量仪器。使用便携式示波记录仪DL350测量不同类型的信号时，可以实现与DL850E/DL850EV相同等级的可靠性和精度。 产品特点 1、小巧轻便、拥有高可靠性和高精度 DL350是一款便携式仪器，重量只有3.9kg，是高端型DL850E/DL850EV的一半。因为许多插入模块是相同的，因此，DL350可以实现与DL850系列相同的高可靠性和高精度。DL350还配备了内置电池，非常适合在没有交流电源的现场使用。 2、各种信号的长时间测量 当需要在现场执行高可靠性测试时，通常会使用小型数据记录仪和示波器。然而，数据记录仪缺乏测量并记录快速变化波形的能力，而示波器也只能测量电压信号，无法长时间执行持续的数据记录。通过各种插入模块，DL350可以长时间测量高速变化的电压、温度、应变、加速度、频率和车载串行总线信号(CAN、LIN和SENT)。同时使用大容量内存和SD卡，可保存长达50天的数据记录。这种模块化设计让DL350能够根据测量应用的不同轻松地处理各种不同的信号。 3、GPS功能可同步记录位置和波形数据 在车辆路跑测试中，DL350在捕捉波形数据的同时，还可同步采集位置、速度、时间和其他数据。 4、设置简单、操作便捷 为了实现操作的便捷性，DL350采用了直观的触摸式界面，可以轻松切换到记录仪模式或示波器模式。为了提升工作效率，还可以通过PC软件编辑设备配置文件并在主设备上进行设置和备份数据。 主要市场和应用 机械、电力、汽车等行业产品开发和故障排除的现场评估测试，工厂建设及其他的维护和检查 关于示波记录仪 示波记录仪的主要特点是可以长时间观测物理信号输出，尤其适合用于机电产品的开发。在这些开发中，抗噪性能是重中之重。示波记录仪既可以作为一台示波器来捕捉快速事件，也可以作为一台记录仪以高分辨率长期记录趋势。 关于横河 横河在全球共拥有113家公司，业务遍布60个国家。自1915年成立以来，公司已投入35亿美元进行最前沿技术的研究与创新，主要从事工业自动化控制(IA)、测试与测量及航空领域等业务，其中IA业务在石化、天然气、电力、钢铁、造纸、制药、食品等众多行业发挥着关键作用。

    时间：2017-06-13 关键词： 便携式 dl350 横河 示波记录仪

  • 横河发布新一代便携式示波记录仪DL350

    横河发布新一代便携式示波记录仪DL350

    ——用于现场性能测试和故障排除的高精度测量仪器——   横河宣布将于6月13日正式发售便携式示波记录仪DL350。新一代DL350结合了示波器和数据记录仪的优点，配备了内置电池，不但体积小，而且重量轻。 DL350可以提供与高端版示波记录仪DL850E/DL850EV相同的高可靠性和高精度, 更适用于现场对产品设备进行性能测试和故障排除。DL350上市以后，横河示波记录仪产品可以满足用户对高性能、便携式记录仪器的需求，给客户提供更广泛的产品选择范围。 开发背景 横河 DL850系列示波记录仪是拥有高可靠性和高精度的测量仪器，其抗噪性能非常出色，可以长时间、多通道测量并记录各种类型的信号。此系列产品通常用于测量来自变频器(节能系统的核心部分)的信号，也可以用于分析汽车电子和控制系统的信号。自2010年上市以来，DL850/DL850V以及后续的DL850E/DL850EV已经广泛应用于电气电子设备、汽车等行业高性能和节能产品的研发领域。DL850系列主要用于实验室，而DL350则是可以在现场执行测试和故障排除且拥有高可靠性和高精度的测量仪器。使用便携式示波记录仪DL350测量不同类型的信号时，可以实现与DL850E/DL850EV相同等级的可靠性和精度。 产品特点 1、小巧轻便、拥有高可靠性和高精度 DL350是一款便携式仪器，重量只有3.9kg，是高端型DL850E/DL850EV的一半。因为许多插入模块是相同的，因此，DL350可以实现与DL850系列相同的高可靠性和高精度。DL350还配备了内置电池，非常适合在没有交流电源的现场使用。 2、各种信号的长时间测量 当需要在现场执行高可靠性测试时，通常会使用小型数据记录仪和示波器。然而，数据记录仪缺乏测量并记录快速变化波形的能力，而示波器也只能测量电压信号，无法长时间执行持续的数据记录。通过各种插入模块，DL350可以长时间测量高速变化的电压、温度、应变、加速度、频率和车载串行总线信号(CAN、LIN和SENT)。同时使用大容量内存和SD卡，可保存长达50天的数据记录。这种模块化设计让DL350能够根据测量应用的不同轻松地处理各种不同的信号。 3、GPS功能可同步记录位置和波形数据 在车辆路跑测试中，DL350在捕捉波形数据的同时，还可同步采集位置、速度、时间和其他数据。 4、设置简单、操作便捷 为了实现操作的便捷性，DL350采用了直观的触摸式界面，可以轻松切换到记录仪模式或示波器模式。为了提升工作效率，还可以通过PC软件编辑设备配置文件并在主设备上进行设置和备份数据。 主要市场和应用 机械、电力、汽车等行业产品开发和故障排除的现场评估测试，工厂建设及其他的维护和检查 关于示波记录仪 示波记录仪的主要特点是可以长时间观测物理信号输出，尤其适合用于机电产品的开发。在这些开发中，抗噪性能是重中之重。示波记录仪既可以作为一台示波器来捕捉快速事件，也可以作为一台记录仪以高分辨率长期记录趋势。

    时间：2017-06-13 关键词： 横河 示波记录仪

  • 横河发布示波记录仪DL850E/DL850EV全新模块

    ——业界首款SENT串行总线分析模块——   横河公司10月15日发布三款全新插拔模块，适用于示波记录仪DL850E/ DL850EV，包括：4通道隔离模块(采样率：1 MS/s*1，分辨率：16 bits)，高速隔离模块(采样率：100 MS/s，分辨率：12bits)和SENT模块。SENT模块是通用测试仪器领域首款支持SENT通信协议的模块。 开发背景 随着节约能源和保护全球环境意识的持续提高，要求电力电子设备、家电产品和车辆更加节能。为了减少能量消耗，生产效率更高的逆变器和电机显得尤为重要，因此需要在开发阶段对很多不同的项目进行测量和评价。另外，随着可再生能源和智能电网应用的迅速增长，电力和能源市场对于高速记录多种信号能力的需求也不断增加。而在汽车行业，依赖于SENT协议与ECUs*2通信的高分辨率数字传感器应用越来越多，因此需要能够监控这些通信的解决方案。 为了满足这些需求，横河针对DL850E/DL850EV系列示波记录仪开发出三款全新模块，这使得可用插拔模块数量增长到19个，极大扩展了DL850E/DL850EV系列示波记录仪的应用。 新模块主要指标 1.型号720254：4通道隔离模块(采样率：1 MS/s，分辨率：16 bits) 使用这款模块，输入通道的数量增加了1倍。在单台DL850/DL850EV示波记录仪上最多可安装8个这样的模块，使其隔离记录数据的能力最高可达32个高速高分辨率通道。此外，该模块可测量高达600伏的电压，在长期监测和分析大型发电机组及多输出电源的供电信号以及车辆ECU和动力传输系统的多点测量方面均有很好的应用。该模块多点同时记录的优异性能也可以有效应用于故障排查。 2.型号720211：高速隔离模块(采样率：100 MS/s，分辨率：12bits) 除了具有12bits分辨率和高达1千伏的隔离能力，这款2通道模块具有100 MS/ s的采样率，使其成为市场上最快的数据记录器之一。单台DL850E/DL850EV示波记录仪最多可安装8个这样的模块，能以100 MS / s的采样率高速监测并记录多达16个通道。针对电机、逆变器和其他高电压条件下工作并具有先进控制功能的电力设备的开发和评估，该模块是记录逆变器多点信号波形的理想工具。 3.型号：720243：SENT-监测模块(仅适用于DL850EV) 作为业界首款SENT模块，通用测量仪器安装该模块后可使用SENT协议对数据传输进行监测。此模块可用于研发和生产使用SENT输出传感器的汽车，并且也支持通过SENT输出值反复确认物理量变化以确定其一致性的应用。 主要应用 - 设计和开发过程中测得的电压、电流和物理量等传感器信号的记录、计算和分析。 - 出于实验目的所进行长期数据的记录和评估 *1： 每秒百万次采样，表示采集一个波形时的速率 *2：电子控制单元：汽车中用于控制各种电气系统和子系统的嵌入式系统。

    时间：2015-10-15 关键词： 横河 示波记录仪

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