СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

запоминающих устройств. Это позво ляет загружать осциллограммы, сним ки экрана и настройки прибора с по мощью программного обеспечения FlukeView и делает процесс хранения и передачи данных более удобным. Порты USB также изолированы для обеспечения защиты пользователя и компьютера от потенциально опасных высоких входных напряжений, кото рые могут поступать на прибор. Б ЕЗОПАСНОСТЬ И ГОТОВНОСТЬ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ СОВРЕМЕННОГО ПРОМЫШЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ Такие факторы, как возросшая сте пень использования инверторных преобразователей при разработке во зобновляемых источников энергии (солнечной и ветровой), а также элек троприводов с регулируемой ско ростью для сокращения энергопо треблениявомногихобластяхпромыш ленности сделали наличие четырёх каналов в промышленных осциллогра фах обязательным требованием. Ана логичным образомширокое использо вание компонентов автоматических систем, таких как контроллеры ПЛК, датчики и устройства ввода/вывода, в основных областях промышленности расширяет границыпрофессиональной сферыспециалистовпоремонту обору дования. ОсциллографыFluke ScopeMe ter 190серии II отвечают возрастающим потребностям в безопасных приборах для применения в этих и других облас тях промышленности. Р АЗВИТИЕ СЕРИИ ОсциллографScopeMeter 90 й серии, выпущенный компанией Fluke в 1991 г., положил начало новой категории переносных осциллографов и опреде лил новые стандарты в анализе осцил лограмм в полевых условиях. До вы пуска этого надёжного прибора с питанием от батарей переносные ос циллографы всё ещё были тесно связа ны со своими настольными аналога ми. Они работали от сети, имели боль шой вес и не справлялись с тяжёлыми условиями эксплуатации в промыш ленности. Впервые идея создания ос циллографа повышенной прочности возникла во время работынад установ кой измерительного оборудования на нефтебуровой платформе в Северном море, где требовался осциллограф. В условиях короткого временного про межутка для выполнения работы, пос кольку каждый час простоя буровой платформы стоит несколько сотен ты сяч долларов, полагаться на уязвимый настольный прибор было неоправдан ным риском. Поэтому в 80 х годах компании Fluke и Philips направили свои совместные усилия на разработку переносного ос циллографа, в то время как использова ние плоского маломощного ЖК дис плея сделало его целесообразным с коммерческойи технической стороны. При его разработке во внимание при нималось гораздо больше факторов, чем при создании обычных настоль ных осциллографов для научно иссле довательских и опытно конструкторс ких работ, поскольку промышленность диктует совершенно другие условия. Часто в полевых условиях и при отсут ствии сети электропитания, специа листам по ремонту оборудования при ходится в сжатые сроки восстанавли вать работоспособность установки и снова запускать её в работу. Здесь поч ти нет времени на установку диапазо нов частот и запуск развёртки. Значит, для того, чтобыосциллограф ScopeMe ter имел успех, ему крайне необходим простой и практичный пользовательс кий интерфейс. Немаловажной была возможность автоматическойнастрой ки запуска развёртки, особенно прииз мерении низкочастотных сигналов, что привело к созданиюфункции Con nect and View™. Кнопки также должны были быть удобными для работыв пер чатках, и, конечно же, прибор должен был работать достаточное количество времени без зарядки батареи. В 1997 г. оригинальная модель 90 й сериибыла дополнена компактноймо делью120 й серии, а двумя годами поз же её заменила двухканальная модель 190 й серии. В 2001 г. модель получила цветной дисплей, а в 2010 г. новый че тырёхканальный осциллограф Fluke ScopeMeter 190 серии II снова поднял планку стандарта производительности. Р АЗРАБОТКА ПЕРЕНОСНОГО ОСЦИЛЛОГРАФА С ОДНОЙ МИКРОСХЕМОЙ Переход от двухканальныхприборов к четырёхканальным ставит интерес ную задачу перед конструктором. Для четырёхканальныхприборов требуется четыре аналого цифровых преобразо вателя (АЦП), которые будут потреблять больше энергии, чем два преобразова теля, при этомпотребляемаямощность переносного осциллографа ограничи ваетсяприблизительно7Вт. Интересно, что это ограничение не является след ствием необходимости в продолжи тельном сроке службы батареи (хотя это тоже нужно учитывать), а возника ет в результате необходимости защи тить корпус от проникновения пыли и влаги при использовании в промыш леннойсреде. Этотребование делаетне возможнымиспользованиеохладитель ных решёток и вентиляторов. Чтобы решить поставленную задачу, компания Fluke обратилась к специа лизированным интегральным схемам (ASIC). Чембольшефункцийвыполняет одна микросхема, тем более энергоэф фективнымбудет прибор. Применение ASICдаёт рядпреимуществ. Вихчисле – более надёжное осуществление изме рений за счёт исключения возможного ухудшения сигнала между функцио нальными блоками и снижения коли чества механических контактов. Оба этихфакторамогут стать причинойне исправности в результате удара или вибрации. Сокращение количества компонентов также делает производ ство более надёжным и способствует уменьшению внешних размеров гото вого устройства. Хотя осциллограф ScopeMeter 190 серии II ещё не является настоящим моносхемным прибором, он имеет уникальную схему ASIC, в ко торой объединены преобразователи АЦП четырёх плавающих каналов, а также четыре мультиметра, цифровая память ибольшая часть схемыобработ ки. С точки зрения уровня интеграции, приборимеет, пожалуй, одну из 10 наи более сложных конструкций, произве дённых в этом году во всем мире. Без использования схемы ASIC было бы очень сложно разработать четырёх канальный осциллограф ScopeMeter, который бы отвечал ограничению по потребляемой мощности 7 Вт, соответ ствовал стандарту IP 51 и обеспечивал уровень производительности, необхо димый пользователям в промышлен ных условиях. ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 Рис. 4. Дисплей прибора в многоканальном режиме © СТА-ПРЕСС