artykul_hioki_3290-1..
Transkrypt
artykul_hioki_3290-1..
METROLOGIA Amperomierze HIOKI z wymiennymi cęgami Japońska firma HIOKI produkuje dwa amperomierze cyfrowe 3290 i 3290-10 o unikatowej konstrukcji. Oba amperomierze mierzą prąd metodą pośrednią za pomocą różnych wymiennych cęgów, a nie jak w amperomierzu konwencjonalnym – zintegrowanych z przyrządem. Amperomierze dystrybuuje firma LABIMED ELECTRONICS. Firma HIOKI projektując amperomierze 3290 (fot. 1) i 329010 (fot. 2), skupiła się przede wszystkim na samym pomiarze prądu, rozbudowując go o nietypowe, choć przydatne funkcje, a pomijając jednocześnie funkcje pomiarowe innych parametrów, mniej przydatne, które można spotkać w większości multimetrów cęgowych dostępnych na rynku przyrządów pomiarowych. Oba przyrządy mierzą prąd stały oraz przemienny o częstotliwości poczynając już od 1 Hz. Unikatową funkcją niespotykaną w innych amperomierzach są wymienne cęgi, dzięki czemu można mierzyć tylko jednym przyrządem zarówno prądy małe, jak i duże. Wymienne cęgi, dostarczane jako wyposażenie opcjonalne, umożliwiają pomiar prądu na podzakresach 20, 200 i 2000 A amperomierza. Użytkownik może wybrać metodę pomiaru prądu: „DC” (prąd stały), „AC+DC RMS” (wartość skuteczna prądu przemiennego z nałożoną składową stałą), „AC RMS” (wartość skuteczna prądu przemiennego), „PEAK” (wartość szczytowa prądu) oraz „AC MEAN” (wartość średnia prądu przemiennego – funkcja dostępna tyko w amperomierzu 3290). Użytkownik może też ustawić 64 Elektroinstalator 9/2012 Fot. 1. Amperomierz HIOKI 3290 czas odpowiedzi amperomierza, dostosowując go do zmian obciążenia. Przykładowe zastosowania pierwszych czterech z pięciu wymienionych metod to pomiar kolejno: prądu akumulatora, prądu wyjściowego falownika lub prostownika (jedno- lub dwupołówkowego), prądu odkształconego lub wartości szczytowej prądu rozruchowego. Przydatną własnością obu przyrządów są też dwa wyjścia przetwornika cyfrowo-analogowego oraz funkcja wskazywania częstotliwości mierzonego prądu w zakresie od 10 Hz do 1 kHz. Cechami różniącymi od siebie amperomierze 3290-10 i 3290 są przede wszystkim obecne w 3290-10 funkcje pomiarowe całki prądu i wypełnienia „Rate”, a także pamięć wyników pomiarów. Różne są też funkcje wyjść sygnałowych. Tylko amperomierz 3290 może mierzyć wartość średnią sygnału przemiennego oraz wyprowadzać sygnał o napięciu proporcjonalnym do częstotliwości mierzonego prądu. Unikatową funkcją niespotykaną w innych amperomierzach są wymienne cęgi, dzięki czemu można mierzyć tylko jednym przyrządem zarówno prądy małe, jak i duże. Podstawowe funkcje amperomierza 3290 pomiar w trybie „AC+DC RMS” przebiegów o częstotliwości od 1 Hz na wyjściach falowników oraz prostowników zarówno jednopołówkowych, jak i dwupołówkowych; pomiar w trybie „PEAK” maksymalnej amplitudy przebiegu prądu rozruchowego płynącego w momencie włączenia zasilania testowanego urządzenia; funkcje obliczania wartości maksymalnej, minimalnej i średniej pozwalają łatwo określić zmiany prądu w liniach energetycznych przy dynamicznie zmieniających się obciążeniach; wyprowadzając przez wyjścia amperomierza jednocześnie wartość skuteczną i przebieg, można rejestrować na urządzeniu zewnętrznym zarówno tę wartość skuteczną, jak i fluktuacje przebiegu lub częstotliwości; przełączając wartość czasu odpowiedzi amperomierza, można dostosować odpowiedź przyrządu do szybkości zmian prądu obciążenia; filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości odcięcia 550 Hz separuje prądy harmoniczne i zakłócenia. Podstawowe funkcje amperomierza 3290-10 całkowanie z uwzględnieniem polaryzacji pozwala na po- Fot. 2. Amperomierz HIOKI 3290-10 miar za pomocą tylko jednego przyrządu prądu ładowania i rozładowania akumulatora; wyświetlając wartości czasu pracy i współczynnika wypełnienia „Rate” można określić stan pracy obciążenia przy ustawionej wartości progowej prądu; wyświetlanie wartości szczytowej z uwzględnieniem polaryzacji jest wykorzystywane do pomiaru za pomocą tylko jednego przyrządu zarówno prądu ładowania, jak i rozładowania akumulatora; funkcje powtarzania pomiaru oraz pamięci danych pomiarowych pozwalają wykonać łatwo ten sam pomiar maksymalnie 20 razy, a następnie zapisać jego wynik w pamięci danych przyrządu; dzięki funkcji wyświetlania wartości średniej przy ograniczonym czasie pomiaru można otrzymywać wartość średnią za okres całkowania wyspecyfikowany przez użytkownika; dodatkowa funkcja zasilania zewnętrznego ze źródła napięcia stałego przydaje się przy pomiarach długookresowych. Powtarzanie pomiaru Funkcja ta jest dostępna wyłącznie w wersji 3290-10 am- peromierza i jest wykorzystywana przy pomiarach całki prądu oraz wypełnienia „Rate”. Liczba powtórzeń nie może przekroczyć 20. Pomiar całki prądu Przy pomiarze całki prądu stałego, użytkownik ręcznie rozpoczyna i kończy proces całkowania. Po zakończeniu amperomierz wyświetla wynik pomiaru w Ah. Przed pomiarem całki prądu przemiennego, użytkownik amperomierza wprowadza do jego pamięci czas pomiaru oraz liczbę powtórzeń, po czym inicjuje pomiar. Po wybranym czasie po- METROLOGIA miar z całkowaniem zatrzymuje się automatycznie, a na wyświetlaczu pojawia się wynik pomiaru w Ah. parametru w zakresie do 2000 godzin. Pomiar tego parametru można powtórzyć maksymalnie 20 razy. Pomiar wypełnienia „Rate” Funkcja ta jest dostępna wyłącznie w amperomierzu 3290-10. Mierząc prąd stały ( „DC” ) płynący przez obciążenie, który w wybranym przez użytkownika odstępie czasowym zmienia znacznie swoją wartość i ew. w pewnych przedziałach Pamięć wewnętrzna Użytkownik amperomierza 3290-10 może zapisywać dane pomiarowe w pamięci wewnętrznej i przywoływać je w razie potrzeby, w dowolnym momencie. Pamięć wewnętrzna gromadzi wartości: minimalną, średnią, szczytową, scałkowaną, czas pracy i wypełnienie „Rate”. Liczbę mentów. Zależnie od wyboru przez użytkownika szybkości pomiaru cyfrowe wskazanie wyświetlacza jest odświeżane w trybie normalnym (NORMAL) – dwa razy na sekundę, w trybie wolnym (SLOW) – raz na trzy sekundy, a w trybie szybkim (FAST) – dziesięć razy na sekundę. Wskazanie bargrafu jest odświeżane cztery razy na sekundę. Od szybkości odświeżania zależy też czas odpowiedzi amperomierza, który wynosi odpowiednio: 0,8; 8 i 0,2 s. Fot. 3. Amperomierz HIOKI 3290 z wyposażeniem opcjonalnym też i kierunek, amperomierz określa i wyświetla w procentach wartość parametru „Rate”. Parametr ten definiuje się jako stosunek sumy czasów pracy do całkowitego czasu pomiaru, tj. wybranego odstępu czasowego. Czas pracy ( „Operating Time” ), to czas, w którym prąd obciążenia ma wartość większą od wybranej przez użytkownika wartości progowej. Amperomierz 3290-10 wyświetla zarówno wartość parametru „Rate”, jak i sumę czasów pracy użytych do obliczenia tego 66 Elektroinstalator 9/2012 punktów danych umieszczonych w pamięci wskazuje analogowy bargraf. Oba amperomierze mają pamięć ustawień konfiguracyjnych. Zapisane ustawienia pozostają w pamięci nawet po wyłączeniu zasilania amperomierza. Wyświetlanie Wynik pomiaru wskazuje ciekłokrystaliczny wyświetlacz o maksymalnym wskazaniu 9999. Wyświetlacz zawiera też analogowy bargraf o wielu funkcjach, składający się z 21 seg- Przy pomiarach prądu bargraf „powtarza” wartość wskazywaną cyfrowo, z tym, że przy pomiarze prądu stałego jest wyświetlany w postaci z zerem na środku skali, wskazując w ten sposób kierunek mierzonego prądu. Przy pomiarach z timerem (tylko w amperomierzu 3290-10) bargraf wyświetla też czas, który upłynął od rozpoczęcia pomiaru. Inne funkcje Z innych funkcji amperomierzy 3290 i 3290-10 warto wymienić: zerowanie wskazania szcząt- kowego wyświetlacza (aktywne w trybach pomiarowych „DC” i „AC+DC” ), zamrażanie bieżącego wskazania wyświetlacza (HOLD), pamięć stanu ustawień konfiguracyjnych przyrządu, blokadę przycisków na płycie czołowej, nieustanne monitorowanie stanu baterii zasilającej przyrząd, automatyczne wyłączanie zasilania (po 10 minutach od ostatniego naciśnięcia przycisku) oraz sygnalizację dźwiękową (z możliwością jej wyłączenia). A mperomier z 3290 -10 ma wewnętrzny układ czasowy (timer), który jest niezbędny do pomiarów parametru wypełnienia oraz prowadzonych z całkowaniem i powtarzaniem. Zakres ustawiania timera wynosi od 1 min do 100 h. Przyrząd wyświetla też wartość zmierzonego czasu w godzinach i minutach. Wyjścia Na płycie przedniej amperomierza, bezpośrednio nad wyświetlaczem umieszczono dwa gniazda „OUT1” i „OUT2” przykryte plastikowymi zaślepkami (chroniącymi układy wyjściowe przyrządu przed dostępem kurzu), a będące wyjściami sygnałowymi przetwornika cyfrowo-analogowego. Wyprowadza się przez nie napięcie w zakresie do 2 V. Z wyjść korzysta się, łącząc amperomierz np. z rejestratorem. Gniazdo „OUT1” w amperomierzu 3290 spełnia dwie funkcje zależne od wyboru użytkownika, a oznaczone symbolami „REC” i „MON.FL”. Amperomierz pracując w trybie rejestracji „REC”, wysyła przez wyjście „OUT1” dane numeryczne przeznaczone do zapisania np. na cyfrowym rejestratorze. Pracując z kolei w trybie monitorowania „MON.FL” wysyła przez to wyjście dane przebiegu, przy czym w układ wejściowy jest włączony wtedy filtr górnoprzepustowy o częstotliwości odcięcia 1 Hz. Przez wyjście „OUT1” można też wysyłać w amperomierzu 3290 sygnał stały („DC”), w zakresie do 1 V, proporcjonalny do częstotliwości. Dwie funkcje spełnia też gniazdo „OUT2”. Pracując w trybie „REC”, wysyła dane numeryczne przeznaczone do rejestracji, a w trybie „B.Lo” napięcie sygnalizujące niski stan baterii. Należy jeszcze zaznaczyć, że gdy amperomierz 3290 pracuje w trybie rejestracji sygnału przemiennego z nałożoną składową stałą „AC+DC”, to przez jedno z wyjść jest wyprowadzana składowa stała („DC”), a przez drugie – składowa przemienna („AC”). Wyświetlacz amperomierza wskazuje wtedy wartość składowej stałej („DC”). W amperomierzu 3290-10 wyjścia „OUT1” i „OUT2” mają nieco inne przeznaczenie. Przez wyjście „OUT1” można wysyłać dane przebiegu zarówno w trybach „REC”, jak i „MON”. Gdy amperomierz mierzy sygnał przemienny („AC”) lub z nałożoną składową stałą („AC+DC”), to wartość skuteczna przebiegu jest przekształcana na wartość stałą, a użytkownik może zmieniać szybkość odpowiedzi amperomierza (trzy stopnie). Przez wyjście „OUT2” oznaczone symbolem „INTEGRAL” wyprowadza się dane scałkowane z możliwością wyboru całki dodatniej lub ujemnej. Zasilanie Amperomierz 3290 można zasilać napięciem stałym 6 V z czterech baterii LR6 lub zewnętrznego zasilacza sieciowego. Do amperomierza 3290-10 można ponadto dołączyć zewnętrzne źródło zasilania napięciem stałym z zakresu od 8,4 do 15,6 V, czyli np. akumulator samochodowy. Maksymalny czas pracy ciągłej przy zasilaniu obu amperomierzy z baterii alkalicznych nie przekracza 22 h. Bieżący stan baterii wskazuje liczba rozświetlonych segmentów analogowego bargrafu. Gdy bateria rozładuje się, to na wyświetlaczu pojawia się odpowiedni symbol i trzy razy włącza się krótki sygnał dźwiękowy. Jeśli amperomierz jest dalej używany, to wyłącza się automatycznie, a na wyświetlaczu pojawia się komunikat „Batt Lo”. Wymiary, masa, wyposażenie Oba amperomierze mają wymiary 155x98x47 mm i masę ok. 545 g. Producent dostarcza wraz z nimi pasek do przenoszenia oraz cztery baterie alkaliczne LR6. Jako wyposażenie opcjonalne można dokupić trzy rodzaje cęgowych przystawek prądowych (bez chociażby jednej z nich, amperomierz nie będzie działał), zasilacz sieciowy 944503, przewód wyjściowy 9094 oraz neseser 9400 (fot. 3). Cęgowe przystawki prądowe Amperomierz sam wykrywa typ dołączonej przystawki i automatycznie dobiera do niej wartość przekładni (mV/A), zależnie od podzakresu włączonego przełącznikiem znajdującym się na jego płycie czołowej. Przystawki współpracujące z amperomierzami 3290 i 3290-10 przekształcają mierzony prąd na napięcie, a amperomierz sam przelicza zmierzone napięcie na prąd i wynik w jednostkach prądu (amperach) wyprowadza na wyświetlacz. Do pomiaru małych prądów przeznaczono przystawkę cęgową 9691. Znamionowy prąd skuteczny tej przystawki wynosi 100 A, a szczytowy 150 A. Używa się jej na podzakresach 20 i 200 A amperomierza. Pasmo pomiaru, ze spadkiem -3 dB, rozciąga się od DC do 10 Hz. Maksymalna średnica przewodu obejmowanego przez cęgi wynosi 35 mm. Nieco mniejszy otwór cęgów (30 mm) ma przystawka 9692. Przeznaczono ją do pomiaru prądów o wartości skutecznej do 200 A i szczytowej do 300 A, na podzakresach 20 i 200 A amperomierza. Pasmo pomiaru wynosi od DC do 20 kHz (-3 dB). Trzecią przystawkę 9693 mierzy się prądy duże, tj. o wartościach skutecznych do 2000 A (szczytowych do 2840 A) w paśmie od DC do 15 kHz (-3 dB). Przystawka współpracuje z podzakresami 200 i 2000 A amperomierza. Jej cęgami można objąć przewód o średnicy do 55 mm. ■ mgr inż. Leszek Halicki, LABIMED ELECTRONICS 67