Mehrkanaliger Messwertschreiber (Analyzer)

Potentialfreie Messwertaufzeichnung

Besonders bei Hochstromfeldern kommt es auf mehrkanalige, potentialfreie Messwertaufzeichnung an. Hierbei sollen die Kanäle absolut synchron aufzeichnen und keinerlei Übersprechen aufweisen.

Üblicherweise werden hierbei die drei Spannungen am Trafoausgang und am Prüfling gemessen, ebenso die Ströme in den drei Phasen und dem Nullleiter. Somit ergeben sich minimal 10 Kanäle.

Die Messkanäle müssen entsprechend den Spannungen und verwendeten Shunts angepaßt werden. Optimale Auflösung erhält man durch programmierbare Eingangsverstärkerstufen. Dadurch werden die verwendeten AD-Wandler ideal  angesprochen. Man braucht nicht eine unnötig hohe Auflösung mit entsprechend hohem Rauschanteil.

Die galvanische Trennung erfolgt hierbei nicht, wie sonst üblich auf der analogen Seite, sondern erst nach dem Wandeln des digitalen Signals. Der große Vorteil dieser Vorgehensweise ist die hohe Bandbreite bei sehr viel geringerem Aufwand.

Analoge Trennverstärker sind zum einen teuer und weisen eine geringe Bandbreite auf. Signale oberhalb von 100 kHz lassen sich nur sehr aufwendig sauber übertragen. Da hilft dann auch eine digital Signalaufzeichnung mit 100 Mhz nicht, wenn das ursprüngliche analoge Signal bereits verschliffen ist. Daher sind Anlagen mit analogen Trennverstärkern und Hochleistungsanalyzern sehr teuer und für diese Anwendung nur eingeschränkt nutzbar.

Selbst wenn man das Signal nur mit wenigen Mhz aufzeichnet, jedoch ohne die Verfälschung der analogen Trennverstärker arbeiten kann, so ist das Ergebnis deutlich besser. Bei der anschließenden digitalen Trennung verschlechtert sich das Ergebnis nicht.

Ein zweiter sehr wichtiger Punkt für diese Anwendung ist eine zuverlässige Triggermöglichkeit. Hier bietet sich ein Ringspeicher an. Sobald der Analyzer scharf ist, zeichnet er bereits mit voller Datenrate auf. Der Speicher wird dabei zyklisch immer wieder überschrieben. Tritt nun ein eindeutiges Triggersignal auf, wird dieser Prozess noch für eine voreingestellte Dauer weitergeführt. Wenn nun die Sequenz angehalten wird, so befindet sich im gesamten Speicherbereich sowohl die Daten nach dem Triggerevent als auch aus einem Zeitraum vorher. Man kann also auf sehr eindeutige Signale triggern ohne etwas vor diesem Event zu verlieren. Zum Beispiel, triggert man auf ein Überschreiten des Stromes von 1000A.
Die 100 ms vor diesem Event lassen sich dennoch betrachten.

In Kombination mit der Thyristorschaltanlage lassen sich auch Marker mit einblenden. Alle Signalkanäle werden bei dem HYTRON-Analyzer absolut synchron aufgezeichnet.