2020年3月，橫河高精度功率分析儀WT5000發(fā)布重要新功能，其一就是波形數(shù)據(jù)流功能選件。今天我們?cè)敿?xì)解釋一下這個(gè)功能的應(yīng)用價(jià)值。

為什么需要輸出波形數(shù)據(jù)？

工程師進(jìn)行產(chǎn)品的功率能耗評(píng)估或諧波分析時(shí)，功率分析儀都是非常關(guān)鍵的測(cè)量設(shè)備。高精度的功率分析儀不僅能夠獲得細(xì)微的功率效率變化，還能夠?qū)υO(shè)備不同工況下的功率變化趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間記錄，獲得產(chǎn)品的功率特性曲線。

但是，您可能會(huì)遇到以下情形：

在進(jìn)行功率測(cè)試時(shí)，出現(xiàn)了偶發(fā)的功率異常現(xiàn)象，需要從原始波形的層面進(jìn)行異常原因分析；但是功率分析儀不能輸出波形數(shù)據(jù)，示波器也無法觸發(fā)到未知的異常，實(shí)驗(yàn)室也沒有配備示波記錄儀進(jìn)行全程錄波。

除了進(jìn)行一般的功率測(cè)試之外，有時(shí)需要按照特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行某些特定參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算，比如非IEC標(biāo)準(zhǔn)的諧波分析。

一些科研單位需要使用與功率分析儀內(nèi)部不同的功率算法計(jì)算功率。如果能夠獲得原始的采樣數(shù)據(jù)，就可以通過自己編程得以實(shí)現(xiàn)。

通常所說的有功功率是個(gè)穩(wěn)態(tài)的概念，也就是單位時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)功率的平均值。它的計(jì)算公式是：

公式(1)中的u(t)和i(t)就是電壓和電流的采樣數(shù)據(jù)。對(duì)于功率分析儀來說，u(t)和i(t)的作用就是進(jìn)行功率參數(shù)的運(yùn)算，運(yùn)算之后這些采樣數(shù)據(jù)就被釋放掉了，并不會(huì)對(duì)外部進(jìn)行輸出。但是對(duì)于前面所描述的幾種需要波形數(shù)據(jù)的測(cè)試需求，這些高精度的采樣數(shù)據(jù)卻正是解決問題的關(guān)鍵。

這種情況下，WT5000新增的選件功能---波形數(shù)據(jù)流輸出功能(Data Streaming)就顯得非常有價(jià)值 。

波形數(shù)據(jù)輸出功能怎么用？

所謂波形數(shù)據(jù)流輸出功能(后面簡(jiǎn)稱DS功能)，就是指WT5000在進(jìn)行穩(wěn)態(tài)功率參數(shù)計(jì)算的同時(shí)，將相應(yīng)的波形采樣數(shù)據(jù)也同時(shí)開放給用戶的功能。

圖表 1 WT5000 DS功能示意圖

WT5000的DS功能具有以下主要特點(diǎn)：

輸出波形的最高采樣率達(dá)到2MS/s，用戶可在10kS/s至2MS/s之間進(jìn)行選擇；

18-bit A/D分辨率，32位單精度浮點(diǎn)數(shù)格式；

最多可支持全部22個(gè)輸入通道的采樣數(shù)據(jù)同時(shí)輸出(7相電壓&電流+4組扭矩&轉(zhuǎn)速)；

采樣數(shù)據(jù)連續(xù)無死區(qū)，可長(zhǎng)時(shí)間記錄(取決于PC硬盤容量)；

所有功率測(cè)量數(shù)值與波形數(shù)據(jù)以相同時(shí)間軸同步輸出；

通過千兆以太網(wǎng)或USB3.0接口進(jìn)行高速傳輸。

圖表2  波形細(xì)節(jié)盡在掌握

用戶可以通過兩種方式獲得波形數(shù)據(jù)：

1、 通過專用軟件WTViewerE采集波形數(shù)據(jù)；

通過WTViewerE可以同時(shí)采集功率參數(shù)和波形數(shù)據(jù)流，同時(shí)進(jìn)行數(shù)值、趨勢(shì)圖、柱狀圖、矢量圖和波形數(shù)據(jù)的同步觀測(cè)和分析，并可以將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CSV格式進(jìn)行保存。

圖表3 WTViewerE專用軟件顯示界面

2 、橫河已經(jīng)開放了相關(guān)的通信命令，用戶可通過編程獲得波形數(shù)據(jù)。

我們提供了相關(guān)示例程序，幫助用戶通過編程方式實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)流的采集記錄。用戶可以對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算處理獲得需要的結(jié)果。