Quando la potenza incontra la precisione

STRUMENTAZIONE –

Il Power Scope di precisione PX8000 di Yokogawa unisce la tecnologia degli analizzatori di potenza e degli oscilloscopi per offrire una nuova dimensione nelle misure di potenza basate sul tempo.

Yokogawa ha unito la sua esperienza nella misura di potenza e le sue competenze nella progettazione degli oscilloscopi per creare il primo Power Scope di precisione al mondo. Si tratta del PX 8000, uno strumento innovativo che porta lo stile di misura degli oscilloscopi, basato sul tempo, nel mondo della misura della potenza: è in grado di catturare con precisione forme d'onda di tensione e corrente permettendo l'accesso ad applicazioni e soluzioni in grado di dare risposta ai problemi emergenti nella misura della potenza. “Più l'innovazione si focalizza sull'efficienza energetica e sull'integrazione dell'elettronica nei sistemi di potenza e più i tecnici chiedono accuratezza e precisione dai loro strumenti di misura”, afferma Terry Marrinan, Vice Presidente Yokogawa Test & Measurement per Europa e Africa: ”Con il lancio del PX8000 le esigenze dei professionisti della R&D, esigenze che analizzatori di potenza convenzionali e oscilloscopi non hanno mai potuto soddisfare a causa delle loro caratteristiche costruttive, non dovranno più scendere a compromessi”.

Accuratezza, stabilità e ripetibilità

Le capacità di misura della potenza dello Yokogawa PX8000 sono convalidate dalla reputazione di Yokogawa relativamente ad accuratezza, stabilità e ripetibilità. Lo strumento offre una facilità d'uso e una breve curva di apprendimento grazie alle caratteristiche familiari agli utilizzatori di tutta la famiglia di oscilloscopi e analizzatori di potenza di Yokogawa. Il nuovo strumento ha una risoluzione di 12 bit per un campionamento di 100 MS/s e banda passante di 20 MHz; ciò significa che il PX8000 può essere usato per misure accurate di forme d'onda pulsate da inverter permettendo, quindi, una fine regolazione per l'ottimizzazione dell'efficienza. Una vasta scelta di moduli di ingresso copre misure da sensori, misure di tensione fino a 1000 Vrms e corrente fino a 5 Arms (valori più elevati sono possibili tramite sensori amperometrici esterni) con precisione di base +- 0,1%. Per valutare i sistemi elettrici trifase sono necessari almeno tre ingressi di misura della potenza. Il PX8000 non solo ha 4 ingressi, ma permette la cattura e la visualizzazione simultanea di tensione e corrente su tutte e tre le fasi. In aggiunta alla precise misure di potenza, al fine di permettere una visione vera dei consumi e delle prestazioni energetiche, il PX8000 incorpora un gran numero di caratteristiche innovative che agevolano le misure e le analisi, cruciali, dei transitori dei profili di potenza. Esso permette moltiplicazioni simultanee di tensione e corrente in modo di avere campionamenti in real-time della potenza sia per le misure dei transitori (standard) sia per le misure numeriche mediate sul periodo di campionamento. Fino a 16 forme d'onda diverse, includendo tensione, corrente e potenza, possono essere visualizzate affiancate dando agli ingegneri “snapshots” istantanei delle prestazioni.

Massima libertà di misura

Il funzionamento del PX8000 è basato sulla tecnologia isoPRO di Yokogawa che offre prestazioni di isolamento elettrico, alle più alte velocità, all'avanguardia. Il cuore della tecnologia isoPRO, sviluppata avendo in mente applicazioni di risparmio energetico, permette le prestazioni necessarie per la valutazione di inverter ad alta efficienza operanti ad alte tensioni, alte correnti e alte frequenze. Il PX8000 ha funzioni “built in” per il calcolo diretto di parametri derivati come RMS e i valori di potenza media per abilitare l'identificazione dei trends ciclo per ciclo. Il nuovo strumento fornisce la visualizzazione grafica dei valori di tensione, corrente e potenza che possono essere analizzati, per il singolo valore specifico, in ogni punto o su specifici periodi per un calcolo dei valori medi. PX8000 permette, inoltre, la cattura di forme d'onda di potenza su specifici periodi di tempo attraverso l'uso di cursori “start” e “stop”. Questa caratteristica è particolarmente utile per esaminare fenomeni transitori e nella progettazione di dispositivi a controllo periodico. Al fine di assicurare che tali dispositivi siano conformi alle normative energetiche è importante misurare i consumi di potenza attraverso diversi modi, dallo “sleep mode” alla piena funzionalità, e tutti gli stati intermedi tra l'uno e l'altro.
Il PX8000 offre anche una capacità di visualizzazione in X/Y che può essere usata, ad esempio, per rappresentare la curva caratteristica velocità/coppia dei motori. È possibile anche utilizzare la visualizzazione di Lissajous ingresso uscita per l'analisi delle fasi. Come nella famiglia degli oscilloscopi Yokogawa, anche il PX8000 incorpora una memoria history che, automaticamente, registra fino a 1000 forme d'onda che possono essere richiamate e rivisualizzate in ogni momento. Le forme d'onda registrate possono anche essere usate per ridefinire le condizioni di trigger.
Le forme d'onda history possono essere esplorate e analizzate attraverso delle condizioni speciali di ricerca per localizzare fenomeni anormali difficili da isolare durante misure ripetitive ad alta frequenza.

Grande varietà di funzioni

Una grande varietà di funzioni, includendo calcoli aritmetici, time shifting e fast fourier transformation, permette all'utente di visualizzare forme d'onda con offset e correzioni di skew. Un sistema di de-skewing automatico permette l'eliminazione dell'offset tra i segnali di tensione e corrente causati dalle caratteristiche dei sensori stessi. Gli utilizzatori possono definire le loro funzioni di calcolo attraverso equazioni che combinano calcoli differenziali, integrali, filtri digitali e tante altre funzioni. Il PX8000 rende possibile la misura simultanea dei componenti armonici di tensione e corrente come il fattore di distorsione armonica. Le misure armoniche vengono effettuate in parallelo alle misure convenzionali di tensione e corrente. Possono essere misurate armoniche fino al 500° ordine. Il PX8000 viene accompagnato da un applicativo software chiamato PowerViewerPlus che può essere usato per la cattura delle forme d'onda e ulteriori analisi; questa possibilità aumenta il numero di campioni analizzabili rendendo il PX8000 lo strumento ideale per la cattura e l'analisi dei dati a lungo termine. Il collegamento a Pc può essere effettuato via connessione Ethernet, Usb, GP-IB. Il software, di facile uso, visualizza le forme d'onda in uno stile semplice e chiaro senz'altro familiare a tutti gli utilizzatori del popolare software Xviewer di Yokogawa. I ricercatori che vogliono usare i propri software di analisi possono farlo collegando, tramite driver LabView, il PX8000.

Dalle rinnovabili alla robotica

Le applicazioni per il PX8000 coprono qualsiasi aspetto che vada dall'energia sostenibile alla robotica avanzata. Per ogni situazione dove il consumo di potenza è un bene prezioso, e quindi dove c'è un qualsiasi consumo di energia, si può trarre beneficio utilizzando le capacità di analisi e misura di precisione del PX8000. I tipici settori di applicazione includono il test di motori e inverter, misure delle perdite di reattore nei circuiti di boost degli inverter, risposte al transitorio di robot industriali, misure dell'efficienza dei caricatori wireless e misure di tensione e potenza nei sistemi di distribuzione elettrica.

Pubblica i tuoi commenti