Messdaten richtig bündeln – mit einer multifunktionalen Softwareplattform für Messgeräte.

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Messtechnik Multifunktionale Softwareplattform verkürzt Produktentwicklung

23.03.2021

Mit einer multifunktionalen Plattform, die Messdaten verschiedener Messgeräte erfasst, lassen sich Entwicklungen von Systemen deutlich verkürzen. Sie unterstützt Entwickler, indem sie ein klareres Bild liefert, wie die getesteten Geräte auf Ereignisse und Steuersignale reagieren.

Die vom Messtechnik-Unternehmen Yokogawa entwickelte integrierte Softwareplattform ist in der Lage, die Daten mehrerer Messgeräte auf demselben Bildschirm zeitlich synchron darzustellen. Dies gibt Entwicklern ein klareres Bild über das Verhalten elektronischer und mechanischer Komponenten in Korrelation zu deren ansteuernden Signalen und Schaltvorgängen. Die IS8000-Mess- und Analyse-Software soll das Problem, anspruchsvolle Produkte wie Motorumrichter zu entwickeln, für die häufig mehrere Geräte zur Erfassung aller Messdaten erforderlich sind, lösen.

Oszilloskope bieten hier eine hohe Abtastrate für eine Detailbetrachtung der Kurvenformen, der ScopeCorder zum Beispiel kann viele Arten von Signalen in hoher Auflösung anzeigen, während Leistungsanalysatoren eine unübertroffene Genauigkeit bei Leistungsmessungen bieten. Die Bedienung dieser mehreren Geräte kann jedoch aufgrund der unterschiedlichen Benutzeroberflächen und der Notwendigkeit, das Timing der verschiedenen Eingangssignale zu korrelieren, schwierig sein.

Vorteile der IS8000-Softwareplattform

Die IS8000-Softwareplattform stellt sich dieser Herausforderung, indem sie das Timing, die Steuerung und die Datenerfassung einer Reihe von Messgeräten mithilfe eines IEEE1588-PTP-Protokolls (Precision Time Protocol) nahtlos integriert und so eine umfassende und integrierte Messlösung bietet. Es können auch ausgewählte Messgeräte anderer Hersteller in die konsolidierte Auswertung mit einbezogen werden.

Durch die Zusammenarbeit von Geräten in ihrer Gesamtheit werden kohärente Messungen während der Produktentwicklung sichergestellt. Dies erleichtert das Debuggen und Analysieren von Daten, indem alle Messungen auf einem einzigen Display angezeigt werden. Darüber hinaus können Daten problemlos mit anderen Nutzern geteilt werden.

Die Verwendung der Software führt zu einer höheren Effizienz, da weniger Zeit für die Entwicklung von Testmethoden benötigt wird; stattdessen kann diese für die Erfassung und Auswertung tatsächlicher Testdaten investiert werden. Des Weiteren stellt sie Softwarepakete zur Verfügung, um eine gründlichere Datenanalyse zu ermöglichen. Beispielanwendungen für die IS8000-Software umfassen das Testen von Motoren und Umrichtern für Produkte wie Fahrzeuge, Aufzüge, Klimaanlagen und Stromerzeugungsgeräte.

Messungen mit hohen Abtastraten

Für Messungen mit hohen Abtastraten kann die Softwareplattform mit dem DL950-ScopeCorder via der optionalen 10-Gbit-Ethernet-Schnittstelle verbunden werden, um bis zu acht Kanäle mit 10 MS/s in Echtzeit auf den PC zu streamen. Dies bedeutet, dass längere Messzeiten für zum Beispiel Gate-Signale und Schaltschwellen von Mehrphasen-Wechselrichtern möglich sind.

Mit der Software können zum Beispiel der Leistungsanalysator WT5000, der DL950 ScopeCorder und das Oszilloskop DLM5000 über einen entsprechenden PC konfiguriert, ferngesteuert und überwacht werden. Zusätzliche Hochgeschwindigkeitskameras von Drittanbietern können ebenfalls gesteuert werden, wodurch die Bedienung und Steuerung verschiedener Instrumente zur Messung von Leistung, physikalischen Phänomenen, Video und Steuersignalen vereinfacht wird. Zudem können die Anwender bis zu 16 voneinander unabhängige FFT-Analysen vornehmen.

Benutzerdefinierte Berichte können einfach durch Drag & Drop von Messdaten, Kurvenformen und Grafiken auf das Berichtsblatt generiert werden. Zudem besteht die Möglichkeit, Hochgeschwindigkeitskamerabilder zu synchronisieren, sodass die physischen Aktionen von Geräten mit Steuerungs- und aktuellen Kurvenformen korreliert werden können.

Software zur Leistungsanalyse

Ein optionales Softwarepaket IS8011 / IS8012 ist auch verfügbar, mit dem Harmonischen-Analysen nach IEC/EN 61000-3-2, IEC/EN 61000-3-12 sowie Messungen von Spannungsschwankungen und Flicker nach IEC/EN 61000-3-3, IEC/EN 61000-3-11 mit dem Präzisions-Leistungsanalysator WT5000 durchgeführt werden können. Der Anwender kann den gewünschten Standard auswählen, sich die Messwerte grafisch und numerisch anzeigen, Grenzwerte überwachen und sich abschließend automatisch einen Report generieren lassen.

Während ein Leistungsanalysator dafür entwickelt ist, Leistungsanalysen hochpräzise durchzuführen, erfasst ein ScopeCorder optimal dynamische Änderungen von Kurvenformen mit hoher Abtastrate und hoher Auflösung. Es ist jedoch äußerst schwierig, die gesamten Daten zwischen einzelnen Geräten wie dem ScopeCorder und dem Leistungsanalysator zuverlässig zu korrelieren. Die IS8000-Software liefert da die Lösung, denn sie kann gleichzeitig sowohl die genaue Leistungsanalyse durchführen als auch die genaue Kurvenform der Messung darstellen.

Weitere Software-Applikationen

Eine weitere Applikation ist die Bewegungsanalyse unter Verwendung von Video- und Sensorsignalen von Prozessen und Ereignissen wie Verbrennung, Schneiden und Vibration. Einige mechanische Bewegungen werden durch elektrische Signale gesteuert oder stehen in engem Zusammenhang damit.

Möglicherweise sind sowohl Videobilder als auch Signalkurvenformen erforderlich, um alle Maschinenparameter zu justieren. Hochgeschwindigkeitskamera- und Datenerfassungssysteme teilen nur das Triggersignal, sodass Videobild- und Kurvenformdaten einzeln erfasst werden. Die IS8000-Software kann zu jedem Zeitpunkt mit jedem Gerät synchronisiert werden, sodass physikalische Ereignisse genau an die Kurvenform-Timings angepasst werden können.

„Mit der IS8000-Software fällt es Entwicklern viel leichter, eine Vielzahl von Messungen aus verschiedenen Messgeräten zusammenzuführen“, sagt Terry Marrinan, Yokogawas Vizepräsident Test- & Messtechnik für Europa und Südostasien. „Die Korrelation des Timings von Kurvenformen von verschiedenen Messgeräten liefert ein viel genaueres Bild des Verhaltens komplexer Systeme und wird die Entwicklung neuer Produkte viel schneller und einfacher machen.“

Bildergalerie

  • Mit der IS8000-Software lassen sich eine Vielzahl von Messungen aus verschiedenen Messgeräten zusammenzuführen.

    Bild: Yokogawa

  • Der ScopeCorder DL950 vereinfacht die Highspeed-Datenerfassung und ermöglicht Herstellern genaue Einblicke bei der Entwicklung neuer Produkte.

    Bild: Yokogawa

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