mR0 - L.INSTRUMENTs

mR0
UNIWERSALNY
REJESTRATOR
POMIAROWY
ZASTOSOWANIE
Uniwersalny minirejestrator typu mR0 nadaje się idealnie do długotrwałej rejestracji
sygnałów napięciowych, a za pośrednictwem przetworników również do rejestracji
innych wielkości fizycznych, np. temperatur, ciśnień, sił, przemieszczeń.
Oprogramowanie zapewnia efektywną współpracę ze stacjonarnym komputerem PC
zainstalowanym w laboratorium lub z notebookiem, który bez obawy o wpływ
zakłóceń można w miejscu pomiaru połączyć bezprzewodowo z rejestratorem.
CHARAKTERYSTYKA
Wyjątkowo małe wymiary czynią z rejestratora mR0 atrakcyjne narzędzie pracy w
laboratorium i w terenie. Rejestrator nie wymaga obsługi podczas pracy. Sam
dokonuje pomiaru i zapamiętuje wynik, zgodnie z życzeniem obsługującego.
Bezprzewodowe łącze komunikacyjne IRDA umożliwia wykonanie odpowiednich
nastaw, transmisję danych pomiarowych do komputera oraz podgląd bieżącego
pomiaru wraz z wcześniej zarejestrowanymi wynikami. Taki tryb komunikacji między
rejestratorem a komputerem jest szczególnie przydatny, gdy pomiar odbywa się w
miejscu trudno dostępnym lub na potencjale niebezpiecznym, jak to ma miejsce np.
w energetyce. W każdej chwili możliwe jest nawiązanie łączności rejestratora z
notebookiem.
Rejestrator wyposażony jest w dwa kanały pomiarowe. W każdym z nich można
jednocześnie mierzyć jeden, dwa lub trzy parametry sygnału pomiarowego. Zakresy
pomiarowe mieszczą się w granicach od 0.1 do 100V napięcia stałego i od 0.05 do
50V napięcia przemiennego. Powyżej tych wartości należy stosować odpowiednie
dzielniki lub przekładniki. Zakresy mogą być przełączane samoczynnie albo ręcznie.
Pamięć RAM o pojemności 512kB mieści 261504 próbek sygnału pomiarowego.
Zasilanie zapewnia akumulator wbudowany wewnątrz rejestratora. Dzięki temu w
dwu kanałach przy częstotliwości próbkowania 1Hz można prowadzić rejestrację
przez 36 godzin. Przy zasilaniu buforowym i 60 próbkach na godzinę możliwa jest
rejestracja w jednym kanale nawet przez pół roku.
Wewnętrzny program rejestratora nadzoruje sekwencyjne zapamiętywanie próbek
sygnału zgodnie z upływem czasu. Na zamówienie mogą być dostarczone
rejestratory z innym programem wewnętrznym, dostosowanym do specjalnych
życzeń.
DZIAŁANIE
Rejestrator nie zawiera żadnych manipulatorów i dlatego przed przystąpieniem do
pracy należy za pomocą komputera zadeklarować:
- sposób rozpoczęcia i zakończenia rejestracji
- chwilę rozpoczęcia i czas trwania rejestracji
- częstotliwość próbkowania
- aktywne kanały pomiarowe i mierzony parametr
W dowolnej chwili podczas rejestracji można odczytać za pomocą komputera
(notebooka):
- stan pracy rejestratora
- wielkości mierzone
- wielkości wcześniej zapamiętane
Umożliwia to dostarczany wraz z rejestratorem program komunikacyjny mRcom.
Analizę wyników po zakończeniu rejestracji i transmisji do komputera umożliwia
program prezentacji graficznej mRgraph. Oba programy działają w systemie
Windows 98 SE oraz Windows XP.
BUDOWA
Rejestrator mR0 jest przyrządem mikroprocesorowym, zasilanym napięciem 7.2V z
wewnętrznego ogniwa niklowo-wodorkowego NiMH, przeznaczonego do
wielokrotnego ładowania. Rejestrator zawiera pamięć RAM podtrzymywaną
bateryjnie, zespół filtrów analogowych, 12-bitowy multipleksowany 8-kanałowy
przetwornik analogowo-cyfrowy, zegar czasu rzeczywistego RTC, łącze na
podczerwień IRDA, łącze szeregowe RS232 oraz różnobarwne diody świecące LED.
W każdym z identycznych kanałów pomiarowych K1 i K2 sygnały są pobierane z
gniazd wejściowych przez dzielniki rezystancyjne i podawane na wzmacniacze,
zapewniające automatyczną zmianę zakresów skokowo w stosunku: 0.1:1:10:100.
Następnie wyznaczana jest składowa stała i wartość skuteczna składowej
przemiennej sygnału pomiarowego.
Składowa stała (DC) uzyskiwana jest na wyjściu kombinacji filtru
dolnoprzepustowego z filtrem zaworowym skutecznie tłumiącym częstotliwość
50Hz.Przez dzielnik kondensatorowo-rezystancyjny składowa przemienna (AC)
doprowadzana jest do przetwornika TRMS1, którego sygnał wyjściowy odpowiada
prawdziwej wartości skutecznej w zakresie od 30 do 1000Hz.
Wartość chwilowa (FAST) jest uzyskiwana bezpośrednio na wyjściu wzmacniacza.
Dzięki temu można badać przebiegi o częstotliwościach od 0 do 1000Hz, co pozwala
np. na analizę częstotliwościową napięć w sieci 50Hz aż do dwudziestej
harmonicznej.
Dodatkowy sygnał napięciowy UBAT służy do monitorowania stanu akumulatora.
Wyniki pomiarów pamiętane są w pamięci RAM, podtrzymywanej bateryjnie, o
pojemności 512kB, podzielonej na 16 banków po 32kB każdy. W procesie
interpretacji wyników pamięć ta jest widoczna jako jednorodna, liniowa przestrzeń
danych.
1
TRMS (ang.: true root-mean-square value) - prawdziwa wartość skuteczna
KOMUNIKACJA
Rejestrator komunikuje się z otoczeniem przez umieszczone na płytce czołowej:
- diody sygnalizacyjne LED
- złącze 25-pinowe
- łącze szeregowe IRDA (bezprzewodowe)
Diody LED sygnalizują następujące stany pracy:
czerwona (migocąca)
czerwona
żółta
zielona
SAMPLING
READY
SUPPLY
CHARGE
próbkowanie
gotowy do pracy
zasilanie ze źródła zewnętrznego
ładowanie akumulatora
Konektory złącza 25-pinowego są skojarzone z układami:
–
obsługi pomiaru
- ładowania akumulatora
- portu szeregowego RS232
Płytka czołowa rejestratora
Program mRcom nadzoruje:
- nastawianie parametrów rejestracji
- podgląd wielkości mierzonych w czasie pracy
- rejestrację wyników pomiaru
- odczyt danych i zapis ich w postaci plików
- kontrolę stanu akumulatora i jego ładowania
NASTAWIANIE PARAMETRÓW
Okno 'microRecorder Settings' umożliwia wybór sposobu rozpoczęcia i zakończenia
pomiarów, chwili rozpoczęcia i czasu trwania rejestracji, częstotliwości próbkowania
oraz mierzonych parametrów sygnału. Pozwala łatwo zsynchronizować zegar
rejestratora z zegarem w komputerze. Jednocześnie wyświetlane są informacje
dotyczące aktywnych kanałów i mierzonych parametrów, czasu trwania planowanej
rejestracji oraz liczby wybranych aktywnych banków pamięci.
PODGLĄD
Możliwa jest wizualizacja w czasie rzeczywistym wszystkich wielkości mierzonych, a
także stanu pracy rejestratora. Program jednocześnie spełnia funkcję oscyloskopu i
miernika cyfrowego. Rejestrowane bieżące wartości chwilowe podawane są w
postaci liczbowej, a w oknie graficznym rysowany jest przebieg mierzonych
wielkości. Górna część okna graficznego prezentuje przebieg we współrzędnych
liniowych, a dolna we współrzędnych logarytmicznych, dzięki czemu można
obserwować wartości bardzo duże i bardzo małe.
REJESTRACJA
Podczas rejestracji wyniki pomiaru z przetwornika ADC wpisywane są do aktywnej
pamięci RAM rejestratora.
Początek rejestracji zależy od wybranego rodzaju nastawienia i może być:
- natychmiastowy, to znaczy uruchamiany z programu mRcom
- jednokrotny, uruchamiany po włożeniu wtyku w gniazdo 25-pinowe
- uruchamiany przez zegar czasu rzeczywistego
Zakończenie rejestracji następuje z chwilą:
- upływu nastawionego czasu rejestracji
- wyjęcia wtyku z przewodami pomiarowymi
- rozładowania akumulatora
Wyniki są pamiętane do chwili startu kolejnej rejestracji, nawet jeśli akumulator został
rozładowany.
ODCZYT DANYCH
Po zainicjowaniu transmisji do komputera następuje odczyt zarejestrowanych danych
i umieszczenie ich w postaci plików na nośniku magnetycznym w komputerze.
Odczyt danych jest niezależny od rejestracji, podczas której można odczytywać dane
z zapisanych już banków pamięci.
ŁADOWANIE AKUMULATORA
Ładowanie inicjowane jest przez włączenie wtyku zasilacza i przebiega pod
nadzorem mikroprocesora. W przypadku całkowitego rozładowania ponowne
ładowanie akumulatora trwa od 6 do 8 godzin. W czasie ładowania i bezpośrednio po
nim, w programie mRcom dostępna jest charakterystyka ładowania. Przechowuje ją
ulotna część pamięci operacyjnej.
Podczas ładowania dostępne są wszystkie dane zapamiętane w procesie rejestracji.
Możliwe jest jednoczesne prowadzenie podglądu i rejestracji.
ZASILANIE BUFOROWE
Możliwe jest zasilanie buforowe rejestratora, co pozwala na jego ciągłą, długotrwałą
pracę.
PREZENTACJA GRAFICZNA
Dwa parametry (e i u) w funkcji liczby próbek (samples).
Fragment od próbki 11000 (Offset) do próbki 28001.
Szerokość okna (Window) 17001 próbek
Wyniki pomiarów są prezentowane graficznie w programie mRgraph w postaci
przebiegów mierzonych parametrów w funkcji liczby próbek lub czasu, do wyboru.
Okno, w którym widoczny jest przebieg można dowolnie rozszerzać i przesuwać, co
umożliwia analizę dowolnej części wykresu. W każdej chwili można wywołać
histogram wybranej części przebiegu.
Program graficzny pozwala na obserwację zbioru punktów stanowiących korelację
wielkości zmierzonych w dwóch kanałach (DC), z zaznaczoną regresją. Oddzielnie
prezentowane jest zagęszczenie punktów w tym zbiorze.
Do dyspozycji użytkownika są dwa kolorowe kursory. Za ich pomocą daje się łatwo
ustalić współrzędne dowolnego punktu na ekranie jak również różnicę położeń obu
kursorów.
Oprogramowanie zawiera bogate możliwości graficzne. Można dobierać różne
kształty punktów wykresu, zmieniać grubość linii, wybrać jeden z 252 kolorów tła,
siatki współrzędnych, punktów, linii, kursorów.
Wydruk protokółu wyników nie nastręcza trudności. Można go przedstawić w postaci
liczbowej lub/i graficznej, jako rysunki dwu- lub wielobarwne.
Korelacja dwóch parametrów z poprzedniego rysunku. Widoczna prosta regresji.
Kursorem w postaci dwóch skrzyżowanych osi można wybrać dowolny punkt
i odczytać współrzędne e i u na prawym marginesie.
Tu: kursor wskazuje punkt regresji z osią rzędnych e = -0.511 V, u=0 V
Korelacja z poprzedniego rysunku.
Kolorami zaznaczono zagęszczenie punktów według podanej z boku skali.
DANE TECHNICZNE
Typ
Pamięć RAM
Maksymalna liczba próbek
Częstotliwość próbkowania, nastawna
mR0
512kB
261504
1/16, 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10, 30, 60
Maksymalny czas trwania pomiaru do zapełnienia pamięci:
częstotliwość próbkowania
w sek.
Czas trwania rejestracji w godzinach
suma aktywnych kanałów
1/16
1/8
1/4
1/2
1
2
5
10
30
60
1
4.5
9
18
36
72
144
360
720
2160
4320
2
2.25
4.5
9
18
36
72
180
360
1080
2160
3
1.5
3
6
12
24
48
120
240
720
1440
4
1.125
2.25
4.5
9
18
36
90
180
540
1080
6
0.75
1.5
3
6
12
24
60
120
360
720
UWAGA. Pojemność baterii umożliwia pomiar przez czas maksymalny wskazany w obszarze zacieniowanym. Przy dłuższym czasie
pomiaru niezbędne jest zasilanie buforowe. Stosowanie podglądu przyśpiesza rozładowanie akumulatora.
Wielkości próbkowane (odniesione do wspólnej masy):
Tor pomiarowy 1 K1DC
K1FAST
K1AC
Tor pomiarowy 2 K2DC
K2FAST
K2AC
UBAT
prąd stały
prąd przemienny, wartości chwilowe
prąd przemienny, wartości skuteczne trms
prąd stały
prąd przemienny, wartości chwilowe
prąd przemienny, wartości skuteczne trms
napięcie akumulatora
Zakresy pomiarowe (przełączane automatycznie)
K1DC, K2DC, K1FAST, K2FAST
K1AC, K2AC
Dokładność bazowa
K1DC, K2DC, K1FAST, K2FAST
K1AC, K2AC
Rozdzielczość próbkowania
Rezystancje wejść
Zegar czasu rzeczywistego
Akumulator NiMH
maksymalna liczba cykli ładowania
zasilacz
Transmisja (RS232)
Obudowa
Wymiary
Masa
0.1 - 1 - 10 - 100V
0.05 - 0.5 - 5 - 50V
0.5 %
1 % (50Hz); 1.5 % (30Hz do 1000Hz)
12 bitów
ok. 2 MΩ
błąd < +/- 1 minuta/miesiąc
7.2V, 850mAh lub 1400mAh
ok. 500
230 VAC/15 VAC; 500mA
38.4 kbitów/sek
polistyren UL 94 HB
kolor biały RAL 9002
115*70*45mm
370g
Wyposażenie
program komunikacji z komputerem
program prezentacji graficznej
mRcom
mRgraph
instrukcja obsługi
przewody pomiarowe ze złączem 25-pinowym
zasilacz ze złączem 25-pinowym i złączem do transmisji RS232
przewód ze złączem 9-pinowym i złączem do transmisji RS232
Minimalne wymagania co do współpracującego komputera:
PC Pentium 100MHz 16MBRAM HDD1GB
SVGA 800*600 (zalecane 1024*768)
RS232 (dodatkowo zalecane IRDA)
Windows 98 SE lub XP