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聚焦新功能：WT5000可以輸出波形數(shù)據(jù)啦！

2021-03-02 16:30:00·  來源：橫河測試測量  作者：YOKOGAWA  
　
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。今天我們詳細(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)品的功率能耗評估或諧波分析時(shí)，功率分析儀都是非常關(guān)鍵的測量設(shè)備。高精度的功率分析
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。今天我們詳細(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)品的功率能耗評估或諧波分析時(shí)，功率分析儀都是非常關(guān)鍵的測量設(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進(jìn)行長時(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)行功率測試時(shí)，出現(xiàn)了偶發(fā)的功率異?，F(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)對外部進(jìn)行輸出。但是對于前面所描述的幾種需要波形數(shù)據(jù)的測試需求，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)：
  1. 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；
  2. 18-bit A/D分辨率，32位單精度浮點(diǎn)數(shù)格式；
  3. 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)；
  4. 采樣數(shù)據(jù)連續(xù)無死區(qū)，可長時(shí)間記錄(取決于PC硬盤容量)；
  5. 所有功率測量數(shù)值與波形數(shù)據(jù)以相同時(shí)間軸同步輸出；
  6. 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、趨勢圖、柱狀圖、矢量圖和波形數(shù)據(jù)的同步觀測和分析，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。用戶可以對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算處理獲得需要的結(jié)果。
WT5000的DS功能（選件）所提供的波形采樣數(shù)據(jù)具有18-bit的A/D分辨率，以及與數(shù)值數(shù)據(jù)相同的可溯源精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器的采樣精度，給需要波形分析和二次數(shù)據(jù)開發(fā)的用戶提供了非常寶貴的數(shù)據(jù)來源。
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