GW GPM-78310 лабораторный измеритель электрической мощности

GW GPM-78310 измеритель значения мощности и более 2-х десятков других параметров сигналов переменного и постоянного электрического тока

Прибор GW GPM-78310 представляет собой универсальный цифровой лабораторный ваттметр для применения как в однофазных сетях переменного электропитания, так и для работы с сигналами постоянного напряжения и тока. 

Функции измерения мощности включают в себя режим DC (пост. ток) и анализа сигналов в диапазоне частот 0,1 Гц …100 кГц, разрядность АЦП составляет 16 бит, частота дискретизации 300 кГц. 

Встроенный цветной графический ЖК-дисплей (TFT) с 5-ти разрядной цифровой шкалой обеспечивает измерение значений до 25-ти различных параметров напряжения, силы тока, мощности с высокой точностью и разрешением. 

Измеритель GW GPM-78310 позволяет отображать так же и форму входного сигнала (напряжение/ ток/ мощность), имеет функцию интеграции результатов измерений (энергия), выполняет анализ спектральных компонент и частотных искажений, в т.ч. измерения каждой из гармоник в отдельности (до 50-й включительно). Базовая погрешность составляет ±0,1% от измеренной величины (напряжение/ ток). 

Прибор GW GPM-78310 имеет 2 дополнительных входа Ex1/ Ex2 для внешних датчиков (токовые преобразователи), а также полный набор интерфейсов связи с ПК для программирования (4 типа в стандартной комплектации).

Номинальное входное напряжение, непосредственно подаваемое на вход GW GPM-78310, составляет 600 В (макс. до 1000В), а входной ток до 20A (макс. до 30А). 

Нижний предел измерения тока составляет 5 мА (разрешение до 0,1 мкА), а макс. разрешение по мощности составляет 0,1 мкВт. 

Предусмотрена возможность выбора значения коэф. амплитуды U/I (крест-фактор). Коэффициент CF может быть задан CF=3 (для уровней = 0.5 от диапазона измерений CF может быть иметь значение 6 или 6А). 

Оператору доступен выбор требуемого режима измерений в соответствии с измерительной задачей (AC+DC, AC, DC, V-MEAN), что обеспечивает отображение значений соответствующих параметров при анализе мощности входного сигнала, в том числе:

• напряжение (Vrms / Vac / Vdc / Vmn / V-Pk / V-PK ),
• сила тока (Irms / Iac / Idc / I-Pk / I-pk
• частота (VHz/ IHz),
• мощность (P/ P /P'pk/P-pk),
• крест-фактор (CFV/ CFI),
• полная мощность (VA),
• реактивная мощность (VAR),
• коэффициент мощности (PF),
• угол сдвига фазы U/I (DEG),
• суммарный коэф. гармонических искажений/ КНИ (THDV/ THDI),
• максимальный коэф. передачи тока (MCR),
• имеется функция математических вычислений (MATH).

Особенностью модели лабораторного ваттметра GW GPM-78310 является возможность  измерения сверхмалых значений токов/ мощности с целью анализа состояния электропотребителей.

В первую очередь измеритель GW GPM-78310 предназначен для количественной оценки потребления энергии в режиме сна (standby) или измерения флуктуаций потребления электроэнергии ЭУ малой мощности, обеспечивая при этом широкий диапазон (U/ I/ P), высокую точность и разрешение.

Измеритель GW GPM-78310 эффективно использует преимущества графического ЖК-дисплея (TFT) для отображения измеренных результатов параметров в цифровом или графическом виде.

С точки зрения численных значений предусмотрены режимы «Общий»/general и «Упрощенный»/simple.

Режим «Общий»  позволяет отображать 10 параметров одновременно (2 основных измерения и 8 параметров мониторинга).

Параметры для отображения могут быть произвольно выбраны из полного списка в 25 параметров измерения электрической мощности,  в зависимости от потребностей пользователя.

В режиме «Упрощенный» на экране прибора отображается 4 параметра измерения.

При этом в целях отображения графической информации реализована функция построения кривых для 3-х параметров - напряжение, сила тока  и мощность (графики). Кроме того, при измерении и анализе отдельных частотных компонент входного  сигнала результаты могут быть представлены в виде численных значений или, как диаграмма распределения гармоник.

Помимо высокой производительности и мощных вычислительных ресурсов ваттметр GW GPM-78310 оснащен расширенным набором входных каналов для гибкости механизма выполнения измерений и тестирования.

Для применения в высоковольтных приложениях предусмотрена настройка коэфф. трансформации напряжения (VT) с целью согласования сигнала внешнего высокого напряжения подаваемого с трансформатора.

Для измерения больших токов можно использовать различные методы подключения. Например, активировать функцию программирования коэфф. трансформации по току (CT) при наличии внешнего трансформатора тока (ТТ) или задействовать специальные BNC-входы т/преобразователей на задней панели.

Таким образом, в первом случае это будет подача тока непосредственно на измерительные гнезда «I+/ I-» (до 20 Амакс.), а во втором, - подключение нагрузки к входам EXT1/ EXT2 (до 10 В макс) для проведения измерений в соответствии с задачей тестирования мощности.

Функция «Автодиапазон» обеспечивает оптимальный выбор предела измерений согласно уровня входного сигнала и тем самым экономит время, затрачиваемое оператором на ручные манипуляции настройки.

 Внутренняя память при бора GW GPM-78310 рассчитана на на 10.000 отсчетов и используется для записи данных измерений в соответствии с выбранной скоростью выборки или интервалом времени заданным пользователем с целю хранения/ выгрузки и последующего анализа.

Возможности доступа к сохраненным данным и экспорта результатов измренеий в приборе GW GPM-78310 обеспечиваются наличием полного набора коммуникационных интерфейсов, включая RS-232C/ USB-device/ USB-host (виртуальный COM)/ LAN / GPIB, доступных  в стандартной комплектации.

Пользователи могут создавать программы для автоматизации считывания результатов измерений в соответствии с их нуждами или для сопряжения с уже существующими системами без необходимости закупать интерфейсы. Порт USB-host поддерживает захват данных и экранной информации, обеспечивает внутренний доступ к данным записи и обновление прошивки прибора   GW GPM-78310.

Для организации управления внешними сигналами или записи данных на внешний регистратор в ваттметре GW GPM-78310 предусмотрен дополнительный интерфейс Digital I/O (DA4- опция), который устанавливается только на заводе (вариант исполнения). При наличии данного интерфейса прибор может быть подключен к внешнему программируемому контроллеру (PLC/ регистратор данных) с целью реализации автоматических измерений или для задач длительной записи на внешнее устройство.

Режимы индикации и отображения

Экран GPM-78310 обеспечивает отображение численных значений параметров и функцию отображения формы сигнала (графики), что помогает пользователю получать наиболее полную информацию о результатах измерений. Режим индикации численных значений имеет 2 варианта – «Общий»/ general и «Упрощенный»/simple.

Режим «Общий» имеет свое меню настройки измеряемых параметров и одновременно отображает 10 результатов (2 основных измерения и 8 вторичных измерений ).

В режиме «Упрощенный» на экран выводятся только 4 параметра, наиболее важных в конкретном тестировании. Параметры для измерения в каждом режиме могут быть активированы и сгруппированы оператором по мере необходимости их наблюдения.

В графическом режиме для отображения формы кривой для трех измеряемых параметров - напряжения,  силы тока и мощности обеспечивается функция типичного осциллографа. Развертка по горизонтали регулируется в диапазоне от 25 мкс/дел до 1с/дел (Кразв) в соответствии со скоростью обновления при сборе данных. Для удобства для наблюдения формы на экране предусмотрен выбор одного из трех значений развертки по вертикали (Коткл).

В функции гармонических измерений результаты каждой из гармоник основного сигнала могут быть отображены в формате диаграммы, которая представляет собой прямоугольные зоны, высоты которых пропорциональны величинам конкретных частотных компонент.

 Доступна для анализа каждая из интересующих гармоник и/или суммарный коэффициент гармонических искажений.

Кроме того, полученные результаты измерений по каждой из гармоник могут быть представлены в виде сводной таблицы с указанием соответствующих значений: напряжение, ток, мощность, КНИ (напряжение/ ток), коэф. реактивной мощности (DPF/Distortion Power Factor), сдвиг фаз (угол напряжение/ ток).

Широкий перечень измеряемых параметров.

Ваттметр GW GPM-78310 обеспечивает различные виды измерений и функции, включая напряжение, сила  тока, частота, мощность (активная/ реактивная/ полная), коэффициент мощности, крест-фактор (CF), КНИ (THD%), измерение максимального коэффициента передачи тока (MCR).

Также ваттметр GW GPM-78310 оснащен функцией анализа параметров мощности или тока ИУ с использованием интегрирования по времени.

Измеритель GW GPM-78310 обеспечивает точное определение среднего значения мощности за интервал времени, заданный оператором (осуществляется с применением математического расчета путем деления накопленной энергии на время).

При выполнении интеграционных измерений прибор GW GPM-78310 использует функцию автоматического изменения уровня при колебаниях мощности ИУ в процессе измерений для получения наиболее полного результата интеграции в заданном интервале анализа.

Следует особо выделить режим измерения такого параметра, как MCR (отношение максимальных токов), который нормируется в IEC/МЭК 62301 (Energy Star– международный стандарт энергоэффективности потребительских товаров).

 В данном стандарте рассмотрены требования к неопределенности измерений, обусловленной влиянием прибора, измеряющим потребляемую ИУ мощность.

Максимально допустимая неопределенность измерения зависит от величины и характеристик нагрузки. Основной характеристикой используемой для определения максимально допускаемой неопределенности является максимальный коэффициент передачи тока (MCR). Данный коэффициент MCR нормирован как отношение: крест-фактор (CF)/ коэффициент мощности (PF).

Измеритель GW GPM-78310 обеспечивает автоматический расчет этого параметра, также, как например это делает прибор  Hioki 3335, имеющий аналогичную функцию.

Стандарт IEC/МЭК 62301 определяет значение показателя MCR в качестве некой реперной точки для оценки энергоэффективности электропитания. Допускается неопределенность измерения для значения MRC не более 10.

Основываясь на MCR и вычислении потребляемой мощности тестируемого объекта можно быстро понять, выполнение каких измерений далее не потребуется.

Возможность такой оценки исследуемого устройства является показателем насколько тот или иной измеритель/ анализатор мощности соответствует критериям и нормам IEC 62301.

При выполнении интеграционных измерений ваттметр GW GPM-78310 использует функцию автоматического изменения уровня при колебаниях мощности ИУ в процессе измерений для получения наиболее полного результата интеграции в заданном интервале анализа.

Широкие аппаратные возможности измерений

Что касается измерительных возможностей и способов подключения, то эти показатели у  ваттметра GW GPM-78310 являются просто выдающимися.

Прежде всего, это возможность программирования коэффициента трансформации по напряжению/ току для измерения сигналов высокого напряжения/ высокой мощности (восстановление преобразованного уровня при вычислении до реального значения в нагрузке).

Для измерения больших значений тока, помимо установки коэфф. трансформации по току (CT), могут быть использованы для подключения сигнала терминалы внешних датчиков тока (EXT1/EXT2), что делает процесс измерений более гибким и удобным.

Измеритель GW GPM-78310 обеспечивает сохранение 4-х  наборов настроек прибора (профилей – запись/ вызов), имеет внутреннюю память для хранения 10 000 отсчетов результатов измерений.

Память для данных позволяет регистрировать результаты измерений с выбранной скоростью выборки отсчетов или по заданному временному интервалу с целью облегчения последующего анализа. USB-хост на передней панели поддерживает захват данных экрана, хранение значений измерения (цифровой программируемый логгер) и операции обновления прошивки прибора GW GPM-78310.

Гибкий механизм выбора диапазона: автопереключение и назначение пределов

В функции интегрирования измерений входных параметров ваттметр GW GPM-78310 обеспечивает выполнение вычислений параметров входного сигнала с возможностью автоматического изменения уровня (automatic level-changing) для полного и точного расчета значения общего энергопотребления ИУ от начала до завершения периода интеграции.

Кроме того, в приборе GW GPM-78310 в данной функции также предусмотрен механизм произвольного назначения в меню определенных диапазонов измерений, выбираемых оператором (self-defined setting) . Пользователь в процессе анализа мощности может задать требуемые пределы измерений в режиме интегрирования для экономии времени (за счет блокировки поочередных переключений диапазонов), а также для минимизации потерь отсчетов входных данных при тестировании.

Практичный набор интерфейсов

Ваттметр лабораторный GPM-78310 имеет на борту полный набор разнообразных коммуникационных интерфейсов для связи с ПК в стандартной комплектации, включая RS-232/ USB / LAN / GPIB.

В совокупности с ресурсами программирования это позволит клиентам написать собственное ПО для дистанционного управления с помощью команд или автоматизации сбора результатов измерений.

Дополнительный интерфейс Digital I/O (опция DA4) предоставляет 3 различных режима: порт сигналов внешнего управления (I/O), режим выхода ЦАП (DA4) и режим управления выходом на основе пользовательских настроек.

При активации функции внешнего управления (ext control) с помощью управляющих сигналов обеспечивается активация прибора (вкл. пит), запуск/ остановка измерений или сброс режима интеграции измерений.

В режиме использования опционального выхода DA4, модель исполнения ваттметра GW GPM-78310+DA4, оператор имеет возможность задать любые 4 параметра из 25-ти  доступных для измерений (даже с результатами интеграции измерений) для выдачи выходных данных с фиксированным уровнем или заданным вручную (масштаб шкалы =5В) с накоплением результатов в режиме внешнего регистратора данных.

При выборе режима функции произвольного программирования контактов выхода (self-defined output) управление на каждом Pin-контакте осуществляется через штатный интерфейс ДУ (RS-232/ USB/ LAN/ GPIB) с помощью команд SCPI.

Перечисленные ресурсы и высокие технические характеристики прибора GW GPM-78310 позволяют оператору выполнять измерения мощности удобно, точно и достоверно.

Ключевые особенности ваттметра GW GPM-78310

• Большой цветной графический ЖК-дисплей (TFT, диагональ 12,7см), отображение формы сигнала (функц. «осциллограф»: частота дискретизации 300 кГц, Кразв 25 мкс/дел …. 1с/дел)
• Рабочий диапазон частот U/I: 0,1 Гц…100 кГц (соответствие МЭК IEC 62301)
• Диапазон измерений: 600 В/ 20А (макс. разрешение 1 мВт, по току 0,1 мкА)
• Макс. допустимое значение U/I: до 1000 Вскз/ до 30 Аскз
• Два формата индикации: Обычный (10 параметров)/ Упрощенный (4 параметра)
• Измерения тока и напряжения с CF =3 (КА), а также сигналов искаженной формы CF =6/ 6A в ½ рабочего диапазона U/I
• Функция интегрирования по времени (W-h/ энергия; A-h/ эл. ёмкость) с режимом автоподстройки предела измерений или ручным назначением диапазона оператором.
• Измерения гармоник (до 50-й) и гармонических искажений (THD%)
• Измерительные гнезда на задней панели прибора
• Дополнительные измерительные входы Ex1/ Ex2 (т/ преобразователь)
• Поддержка измерений с трансформаторами тока и напряжения: Ктр 1..9999 (СT/ PT ratio)
• Стандартные интерфейсы: RS-232C, USB, LAN, GPIB
• Проходная тестовая площадка GPM-001 (опция)
• Вариант исполнения с доп. цифровым интерфейсом «I/O+DA4» (только заводская установка)

       Ваттметр лабораторный GW GPM-78310. Технические характеристики.