福祿克公司去年年底推出的新型190系列萬用表波表已經(jīng)在電力，電子設(shè)備行業(yè)贏得了盛譽(yù)，甚至不經(jīng)常首選示波器作為診 斷工具的工程師也在使用190系列。在本文，福祿克的高級(jí)產(chǎn)品專家解釋了隔離輸入的特性是如何使該儀器具備了從現(xiàn)場服 務(wù)，系統(tǒng)集成一直到系統(tǒng)開發(fā)的整體應(yīng)用能力。

現(xiàn)在，所有的現(xiàn)代電源控制系都具備控制是電路，這些控制 電路在電氣上是同電力電子設(shè)備隔離的?；谖⑿涂刂破鞯?邏輯電路一般都工作在3到5V的電壓下，而電力電子設(shè)備則 是由三相380V的電源驅(qū)動(dòng)的。而且這樣的系統(tǒng)有可能有一個(gè) 或幾個(gè)浮動(dòng)的部分，所以不能認(rèn)為它們是共地的。在這樣一 個(gè)系統(tǒng)中選擇測試點(diǎn)是非常棘手的事，因?yàn)闈撛诘碾妷翰羁?能高達(dá)幾百伏。所以在測量同時(shí)有控制和電源回路的情況下 通常會(huì)分成兩個(gè)步驟進(jìn)行，把測量高電壓和低電壓分開，這 樣就可以避免高電壓對(duì)電子設(shè)備以及人身的傷害。但這種測 試方法的缺點(diǎn)是測試不能同時(shí)進(jìn)行，這就意味著在測試具有 關(guān)聯(lián)性的故障時(shí)非常困難。

當(dāng)然您可以使用兩臺(tái)獨(dú)立的儀器來同時(shí)測量，但是當(dāng)分析時(shí) 序關(guān)系時(shí)這樣的方法就無能為力了。一種比較好的方法就是 使用一臺(tái)雙通道輸入的儀器，比如福祿克生產(chǎn)的高性能的 190系列萬用示波表。

隔離輸入

標(biāo)準(zhǔn)雙通道輸入的示波器的兩個(gè)輸入端是共地的，而190系 列萬用示波表的兩個(gè)輸入端則是完全隔離的，這意味著您可 以在兩個(gè)輸入端子同時(shí)安全地接入相差很大的電壓。輸入端 子間的隔離的同時(shí)安全等級(jí)高達(dá)二類1000V（CAT 口 ）和三類 600（CAT田）。CAT是IEC定義的測量儀器的安全等級(jí)。它不 但定義了測量儀表的最大額定電壓，還規(guī)定了儀表所使用的 環(huán)境，即過壓分類-CAT田比CAT 口要求更嚴(yán)格。190系列萬 用示波表的每個(gè)輸入端子的浮動(dòng)電壓（在端子和地之間的最大 電壓）也高達(dá)二類1000V和三類600V。根據(jù)這些分類，可以 看出190系列萬用波表無論在專業(yè)領(lǐng)域或是工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中都 是非常安全的。

這與其他很多示波器形成了鮮明的對(duì)比，很少示波器能提供 雙隔離輸入。即使有些示波器有隔離輸入，隔離電壓也是很 低的，差不多只有30V,有些需要配相應(yīng)的探頭才能達(dá)到 300V。在工業(yè)環(huán)境中300V到400V的電壓是常見的，這時(shí)能 否使用這樣的示波器便很成問題。標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)式示波器在使用 中經(jīng)常不接地（非法的），這就使輸入端子浮空，從而大大的增 加了人身傷害的危險(xiǎn)甚至發(fā)生觸電事故，而190系列萬用示 波表的浮動(dòng)電壓指標(biāo)意味著它安全的多。 使用190系列萬用示波表，即使是在不熟悉的環(huán)境中，只要 采取一些常識(shí)性的預(yù)防措施就您就可以放心的進(jìn)行測量。實(shí) 際上，即使兩個(gè)輸入端子接上完全相反的電源電壓也不會(huì)對(duì) 儀器或其他電路造成任何破壞。

不僅在安全方面，190系列萬用示波表的高達(dá)2.5GS/S的采樣 率在測量高頻輸入和輸出信號(hào)時(shí)也非常理想。它的“即觸即 測”（Connect-and-View（）自動(dòng)觸發(fā)功能可以自動(dòng)設(shè)置正確的觸 發(fā)條件，這就使得包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制信號(hào)在內(nèi)的各種信 號(hào)的觸發(fā)變的非常簡單，您就可以更快地排除故障。

解決電動(dòng)機(jī)和變頻器的故障

一種最常見的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)就是PWM變頻器，在這些變頻器 中，半導(dǎo)體開關(guān)，例如可控硅或現(xiàn)在更常見的IGBT（雙門隔 離變換器），通過由微處理器控制的電路觸發(fā)，從而產(chǎn)生穩(wěn)定 的電壓脈寬調(diào)制輸出來進(jìn)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

脈寬調(diào)制變頻器電路原理圖

輸出電壓實(shí)際上是一系列一定數(shù)量的正的或負(fù)的脈沖，在每 個(gè)脈沖周期中變化的脈寬形成了變化的平均電壓:脈寬越寬， 平均電壓越高。如果在電源電壓波形周期的前部和后部這些 開關(guān)被觸發(fā)產(chǎn)生窄的脈沖，而在中間部分產(chǎn)生寬的波形，那 么輸出電壓的平均值就會(huì)接近主線頻率的正弦波。盡管輸出 電壓看起來有些變形，但是電動(dòng)機(jī)的很大的自感應(yīng)使電流平 滑恢復(fù)到正弦波的形狀，電動(dòng)機(jī)也就可以平滑地運(yùn)行了。通 過改變脈沖的時(shí)鐘比率，輸出頻率，電動(dòng)機(jī)速度就可以改變。