你能想象么,具有臺式產(chǎn)品性能級別的示波器已變得接近早前流行的PDA一般便攜了,而且續航時(shí)間可以媲美目前的超薄平板電腦!這不得不說(shuō)是需要在現場(chǎng)和實(shí)驗室兩種環(huán)境中調試、安裝和維修復雜電子系統的工程師和技術(shù)人員的福音。圖1是泰克公司日前推出的THS3000系列手持示波器,外形“帥氣”,僅重4.8磅(2.2公斤),電池續航時(shí)間長(cháng)達7小時(shí)(環(huán)保型可回收的鋰離子電池),而且堅固耐用,更可實(shí)現臺式儀器的性能和功能以及測量準確性和精確度,可謂內涵豐富!

圖1:適用于實(shí)驗室和現場(chǎng)環(huán)境的電池供電手持式示波器THS3000系列。
對于許多工業(yè)領(lǐng)域的供電、輸配電或高效電能轉換應用,特別是新興的新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)或光伏或風(fēng)電的并網(wǎng)等新興電力電子應用場(chǎng)合,工程師常常需要同時(shí)測量高電壓、大電流信號以及模擬和數字控制信號,這些測量不僅發(fā)生在實(shí)驗室中,而且也需要在環(huán)境更惡劣的現場(chǎng)進(jìn)行!斑@些應用場(chǎng)合,其設備體積往往比較大,因而,除了實(shí)驗室研發(fā)之外,還有到現場(chǎng)調適和測量測試的需求。而現場(chǎng)環(huán)境沒(méi)有實(shí)驗室的工作條件那么好,可能粉塵、光照等各方面都相對較差。以前臺式儀器大多專(zhuān)門(mén)為實(shí)驗室應用設計,因此面對工程師對現場(chǎng)測試方面的需求,我們推出了全新的手持式示波器產(chǎn)品!碧┛斯拘袠I(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)理焦保春表示。
他還介紹了上述應用開(kāi)發(fā)一般需要進(jìn)行如下的設計驗證:1.測量浮動(dòng)和隔離信號;2. 調試數字控制和模擬電路;3.為功率電子賦予特性;4.捕獲單次和間歇性事件;5.測量信號失真和頻譜內容;6.從實(shí)驗室傳輸到實(shí)驗室和從實(shí)驗室傳輸到現場(chǎng);7.通過(guò)/失敗模板測試和數據記錄等。
進(jìn)行高電壓和大電流測試同時(shí)要注意的一個(gè)關(guān)鍵事項是要最大限度地減小使用人員的操作危險,因此需要隔離式輸入來(lái)安全和準確地測量與大地隔離的信號。而對于現場(chǎng)測試測量,還要克服照明條件差、沒(méi)有交流電等惡劣條件,完成測量具有不同基準點(diǎn)或不以大地為基準點(diǎn)的信號,并在實(shí)驗室和現場(chǎng)測量結果之間建立關(guān)聯(lián)等。THS3000提供了高性能和易用性的完美結合,加之緊湊、堅固的機身設計,以及提供高規格防護等級的隔離輸入,能夠很好地滿(mǎn)足以上市場(chǎng)要求。
隔離性能是重中之重
THS3000系列產(chǎn)品型號分為帶寬100 MHz、最大采樣率2.5 GS/s和200 MHZ、5 GS/s兩種,性能達到同類(lèi)最佳。具備四個(gè)隔離通道,每通道10,000個(gè)樣點(diǎn)的記錄長(cháng)度使用戶(hù)能夠以高采樣率捕獲大量信號信息,從而清楚地看到信號細節,快速發(fā)現信號異常。THS3000示波器上的各個(gè)通道與機身接地以及各通道相互之間是隔離的。另外,用于數據存儲、儀器設置和PC通信的外部USB輸入也是隔離的。這讓用戶(hù)能夠安全地使用隨附的10X探頭進(jìn)行電壓高達300 VRMSCAT III的浮動(dòng)測量,或使用可選探頭進(jìn)行電壓高達1000 VRMSCAT II的浮動(dòng)測量。該儀器具有600 VRMSCAT III 防護等級的輸入(BNC連接器至大地),以保證安全的高壓測量。
圖2:THS3000系列的4個(gè) 通道相互之間以及與底座電氣隔離。
“對于手持示波器,通道之間隔離是我們反復對用戶(hù)強調的一個(gè)很重要的概念。前面提到THS3000的主要用戶(hù)群是做電力電子測試的工程師。當他們測量電力電子信號,如IGBT的輸出時(shí),實(shí)際上這時(shí)候示波器是沒(méi)有一個(gè)真正意義上的地作為參考的。特別是在很多情況下,用戶(hù)不能只測量一路信號,它需要把同時(shí)把幾路信號同時(shí)連接到示波器,而普通臺式示波器由于通道之間是共地的,這樣沒(méi)有辦法真正做到多通道的同時(shí)測量,因為地回路會(huì )串到一起。如果把這樣的信號同時(shí)接到示波器,會(huì )通過(guò)地回路形成短路的狀態(tài)!苯贡4禾嵝训,“以前用戶(hù)若一定要用泰克的臺式普通示波器做這種測量,我們會(huì )建議他們選用差分探頭,其各方面指標是完全可以保證沒(méi)有問(wèn)題。但這在實(shí)驗室里邊容易做到,而很多探頭需要有外部供電的,在現場(chǎng)環(huán)境下,可能就不那么方便了,因為要接外接電源,而現場(chǎng)可能空間比較狹小,用戶(hù)希望能更簡(jiǎn)便地進(jìn)行測量。THS3000系列的四個(gè)通道完全隔離,不需要額外購買(mǎi)差分探頭,就可以直接測量信號。而且大家可以看到,上面給出安全電壓等級規格也是比較高的!
他補充道:“大家知道以前的手持儀器一般沒(méi)有辦法直接在測量的時(shí)候連接電腦,因為它們沒(méi)有提供隔離接口,只要一和電腦連接,通過(guò)跟電腦連接的通訊線(xiàn)來(lái)接地,往往會(huì )造成燒計算機的嚴重后果。THS3000現在提供USB接口,而且我們把USB整個(gè)的通訊模塊跟前端測量完全隔離開(kāi)的,因此你不管是插接優(yōu)盤(pán),還是直接用一個(gè)USB電纜與電腦連接都沒(méi)有問(wèn)題,都不會(huì )有任何測量方面的危險或者安全隱患!薄
圖3:THS3000系列具有同類(lèi)產(chǎn)品中最佳的性能和多功能性
靈活易用和多功能的完美結合
對于便攜式示波器,除了更高的性能和安全隔離規格,市場(chǎng)還需要更靈活易用的產(chǎn)品。THS3000可以實(shí)現TrendPlot分析,帶測量數據記錄(任意 4 個(gè)測量的繪圖和回放);可用于進(jìn)行自動(dòng)屏幕捕獲的波形記錄(每個(gè)觸發(fā)事件 100 段,1 鍵回放和內置/USB 存儲);波形監測和 pass/fail 測試(用戶(hù)可定義的基準,1-4 通道捕獲和回放),因而可以快速而高效地幫助分析系統。
像臺式示波器一樣,支持21項自動(dòng)測量的THS3000還有助于用戶(hù)快速而全面地進(jìn)行測量。內置的快速傅立葉變換(FFT)功能可對信號頻譜進(jìn)行分析,發(fā)現信號干擾、串擾或開(kāi)關(guān)噪聲等問(wèn)題。屏幕上光標包括單、雙、時(shí)間(1/T)、伏、瓦、RMS。另外,用戶(hù)可定義波形數學(xué)運算,而波形持續性可捕獲不斷變化的信號和罕見(jiàn)事件。
THS3000示波器提供和其他所有泰克示波器一樣的直觀(guān)用戶(hù)界面,易于使用。對于初始設置或測試點(diǎn)不斷變化的情形,THS3000系列提供了一鍵自動(dòng)設置(Autoset)和自動(dòng)定量程(Autorange)功能,可自動(dòng)設置示波器的觸發(fā)系統并調整垂直和/或水平設置,具有如前所述的內置測量數據記錄功能和自動(dòng)波形記錄。提供多種語(yǔ)言的用戶(hù)警告幫助,用戶(hù)可更換電池,支持波形、BMP 圖像和示波器設置文件(趨勢數據和波形記錄內容)的USB 存儲,方便方便用戶(hù)做后續的分析。
手持示波器經(jīng)常用于進(jìn)行電機驅動(dòng)器、功率變換器/逆變器和功率半導體器件的功率測量。通過(guò)結合使用泰克的廣泛電壓和電流探頭,THS3000系列手持示波器可進(jìn)行這些測量。其四個(gè)輸入通道中的每個(gè)通道均可進(jìn)行配置,以匹配探頭類(lèi)型和衰減系數,確保正確的測量和光標讀數。該產(chǎn)品標配4個(gè)新型的 300 MHz CAT III 安全等級探頭,也標配了OpenChoice軟件,像以前使用泰克臺式示波器一樣方便。圖4中左圖為T(mén)HS3000系列標準機型配件,包括 4 個(gè)探頭、電池、電源適配器和電源線(xiàn)、OpenChoice CD、校準證書(shū)、系帶和軟提箱。圖4中右圖為T(mén)K 機型配件,包括4 個(gè)探頭、電池、電池適配器和電源線(xiàn)、 OpenChoice CD、校準證書(shū)、系帶、探頭配件包、探頭盒和硬提箱!
圖4:THS3000系列標準機型配件(左)和TK 機型配件(右) |