HIOKI 3169-20 – przenośny miernik mocy AC

Wielofunkcyjne mierniki mocy serii 3169 firmy HIOKI mierzą parametry zasilania w układach jedno- i trójfazowych, rejestrują wyniki pomiarów i przeprowadzają analizę harmonicznych. Jedyna różnica – wyjście przetwornika c/a montowane w wersji 3169-21
 Jednoczesny pomiar w maksymalnie czterech układach
Jeden miernik mocy serii 3169-20/21 może jednocześnie zbierać dane z: czterech układów jednofazowych, dwuprzewodowych; dwóch układów trójfazowych, trójprzewodowych i jednego układu trójfazowego, czteroprzewodowego.
 Szeroki wybór funkcji pomiarowych
Mierniki mocy 3169-20/21 wykorzystują do pomiaru jednoczesne próbkowanie prądu i napięcia, synchronizowane pętlą fazową PLL lub sygnałem z wewnętrznego zegara (50/60 Hz). Mierzone sygnały są doprowadzane bezpośrednio do izolowanych wejść napięciowych, a za pośrednictwem cęgów do wejść pomiaru prądu. Wyniki pomiarów są wyświetlane na monochromatycznym ekranie ciekłokrystalicznym o przekątnej 5,7 cala, z podświetleniem i z regulacją kontrastu.
Oba mierniki mogą jednocześnie mierzyć: napięcie i prąd przemienny, moc (czynną, bierną i pozorną), moc scałkowaną, współczynnik mocy i częstotliwość. Ponadto w układzie trójfazowym, trójprzewodowym (3P3W) wyświetlają napięcie i prąd dla wszystkich trzech faz (mierząc jednocześnie tylko parametry dwóch z nich); a w układzie trójfazowym, czteroprzewodowym wyświetlają też prąd płynący w przewodzie neutralnym.
Dokładność pomiaru napięcia wynosi ±0,2% wartości wskazywanej ±0,1% wartości pełnozakresowej. Przy pomiarze prądu do ww. dokładności należy dodać jeszcze dokładność użytych cęgów (np. w przypadku cęgów 9661 ±0,3% wartości wskazywanej ±0,01% wartości pełnozakresowej).
Maksymalne napięcie skuteczne na wejściu pomiarowym napięcia wynosi 780 V (wartość szczytowa 1103 V), a na wejściu pomiarowym prądu 1,7 V (wartość szczytowa 2,4 V) (cęgi przetwarzają prąd na napięcie). Pomiar jest typu True RMS (tzn. wynik pomiaru w dużym stopniu nie zależy od kształtu sygnału), przy czym współczynnik szczytu przy pomiarze napięcia nie powinien być większy od 2, a prądu od 4.
Użytkownik miernika mocy może w danym momencie wybrać jeden z następujących ekranów wyświetlania wyników pomiarów tj. wartości: chwilowych, maksymalnych, minimalnych, średnich, scałkowanych (mocy czynnej pobieranej / regenerowanej i mocy biernej przy obciążeniu indukcyjnym / pojemnościowym), zapotrzebowania typu „demand volume” (wyników całkowania w określonym odcinku czasowym mocy czynnej, mocy biernej i współczynnika mocy), zapotrzebowania typu „demand value” (wyników obliczeń wartości średniej mocy w określonym odcinku czasowym) i maksymalnego zapotrzebowania na moc (wartości średniej) liczonego od momentu rozpoczęcia pomiaru z podaniem czasu i daty jego wystąpienia.
Ponadto użytkownik miernika może wybrać jeden z kilku rodzajów wyświetlania harmonicznych, ekranu z wyświetlonym przebiegiem (napięcia i prądu z funkcją odświeżania rozciągu) oraz ekranu „rozciągu”, na którym może on wybrać do pięciu powiększonych przebiegów wartości chwilowych różnych wielkości.
 Szeroki wybór zakresów mierzonych prądów od 5 do 5000 A
Oba mierniki mocy mierzą prąd za pośrednictwem opcjonalnych cęgów prądowych. Do tego celu producent oferuje aż siedem typów cęgów przeznaczonych wyłącznie do pomiaru prądu przemiennego. Różnią się one kształtem oraz maksymalnym mierzonym prądem: 9660 (100 A), 9661 (500 A), 9669 (1000 A) i 9667 (5000 A), 9694 (5 A), 9695-02 (50 A) i 9695-03 (100 A). Cęgi 9660 przeznaczone do pomiaru stosunkowo małych mogą objąć przewód o średnicy nie przekraczającej 15 mm. Z kolei wydłużone cęgi 9661 pozwalają użytkowi łatwo dotrzeć do trudno dostępnych przewodów w wiązkach. Zarówno ich kształt jaki i wewnętrzna średnica (46 mm) oraz maksymalny prąd (500 A) predysponują je do większości zastosowań (stąd też należą do najczęściej wykorzystywanych do współpracy z miernikami i analizatorami mocy). Cęgi 9669 wykorzystuje się przede wszystkim przy pomiarze prądów w szynach, stąd ich wewnętrzny przekrój ma kształt prostokąta o wymiarach 80 x 20 mm. Na szczególną uwagę zasługują cęgi elastyczne 9667 o dwóch podzakresach prądowych 500 i 5000 A. Tworzący je rozczepiany odcinek przewodu ma długość pozwalającą objąć przewód o średnicy nawet 254 mm. Do cegów 9695-02 (50 A) i 9695-03 (100 A) jest potrzebny przewód połączeniowy 9219.
Od typu zastosowanych cęgów zależy maksymalna, mierzona moc czynna, która w przypadku Użycie cęgów 9660 wynosi 900 kW (rozdzielczość pomiaru 10 W), a w przypadku cęgów 9669 i 9667 odpowiednio 1,8 MW (100 W) i 9 MW (100 W).
 Pomiar harmonicznych
Oba mierniki mocy są wyposażone w funkcję pomiaru harmonicznych wykonywanego w układach trójfazowych jednocześnie z pomiarem mocy. W takich przypadkach obok tzw. parametrów zapotrzebowania na moc, oba przyrządy mierzą i wyświetlają jednocześnie harmoniczne. Uzyskane dane są również jednocześnie zapisywane w wewnętrznej pamięci lub na karcie PC.
Przy pomiarze harmonicznych jest wykorzystywana metoda pętli fazowej (PLL). Częstotliwość składowych podstawowych zawiera się w zakresie od 45 do 66 Hz, a rząd analizowanych harmonicznych nie przekracza 40. Wśród analizowanych parametrów poszczególnych harmonicznych (napięcia, prądu i mocy) są: poziom, zawartość procentowa, kąt fazowy, całkowita zawartość i całkowity współczynnik zawartości harmonicznych (THD-F lub THD-R).
Przy pomiarze harmonicznych miernik wyświetla dla każdej harmonicznej listę wyników pomiarów wybranych parametrów, wykres słupkowy (bargraf) lub wykres wektorowy.
 Pamięć danych pomiarowych
Mierniki 3169-10/20 są wyposażone w pojemne nośniki pamięci umożliwiające rejestrację danych uzyskiwanych w trakcie długotrwałych pomiarów.
Oba mierniki zapisują dane pomiarowe na kartach pamięci typu PC Card. Zapisane na karcie dane można następnie wyprowadzać na drukarkę lub komputer PC. Pliki z danymi pomiarowymi i nastawami są zapisywane w formacie CSV (akceptowanym przez aplikację MS Excel), pliki z danymi przebiegów w formacie binarnym, a pliki z danymi ekranów w formacie BMP.
Oba mierniki mocy mogą wyprowadzać dane pomiarowe (do pamięci wewnętrznej, na kartę PC lub na drukarkę) w rodzaju pracy standardowym lub szybkim. W standardowym rodzaju pracy odstęp czasowy wynosi: 1, 2, 5, 10, 15 lub 30 s oraz 1, 2, 5, 10, 15, 30 lub 60 min. W szybkim rodzaju pracy jest wyprowadzany pojedynczy przebieg lub dane pomiarowe z odstępem 0,1; 0,2 lub 0,5 s.
W standardowym rodzaju pracy miernika można rejestrować wyniki pomiaru mocy z wybranym odstępem poczynając od 1 s, a mierząc moc scałkowaną i harmoniczne można rejestrować dane co 1 minutę.
Mierniki 3169-10/20 akceptują karty PC typu Flash ATA o pojemnościach do 528 MB i rejestrują na nich: wartości nastaw, dane pomiarowe oraz dane ekranu.
Maksymalny czas rejestracji zależy od typu wybranego układu oraz od liczby dołączonych układów. I tak np. przy rejestracji na karcie o pojemności 64 MB danych pomiarowych uzyskanych w układzie trójfazowym, czteroprzewodowym (lub trójprzewodowym) i przy wybranym odstępie zapisu 1 minuta, maksymalny czas rejestracji wyniesie 85 dni. Przy pracy miernika jednocześnie w dwóch układach czas ten zmaleje do 50 dni.
 Wykrywanie niewłaściwych połączeń
Wyświetlany na ekranie miernika mocy wykres wektorowy wykorzystuje się do wykrywania niewłaściwych połączeń z testowanym układem. Na wykresie tym można sprawdzić fazę dołączonego przewodu, brak połączenia oraz odwrotnie założone cęgi prądowe.
 Wykrywanie charakteru dołączonego obwodu
Wyświetlony przy pomiarze mocy biernej lub współczynnika mocy ekran „polaryzacji” ma zastosowanie przy wykrywaniu charakteru dołączonego obciążenia indukcyjnego lub pojemnościowego tzn. opóźnienia lub odpowiednio wyprzedzenia w fazie.
 Interfejsy
Obie wersje mierników mocy są wyposażone fabrycznie w interfejs szeregowy RS-232C. Można do niego dołączyć drukarkę termiczną 9442 (opcja) lub komputer PC.
Do sterowania pomiarem z zewnątrz służy gniazdo innego interfejsu „External I/O”. Umożliwia ono sterowanie pomiarem lub zapisem danych przez podanie do tego wejścia sygnału startu i stopu. Z kolei na wyjściu tego interfejsu pojawia się trakcie pomiaru napięcie wykorzystywane np. do sygnalizacji, sterowania przekaźnikiem itp.
 Wyjście przetwornika analogowo-cyfrowego
W porównaniu z wersją 3169-20 miernik mocy 3169-21 jest wyposażony dodatkowo w czterokanałowy układ wyjściowy przetwornika analogowo-cyfrowego o bardzo dużej szybkości przetwarzania. Umożliwia on przesyłanie do rejestratora sygnałów analogowych (wartości skutecznych poszczególnych przebiegów).
 Zasilanie
Oba mierniki mocy są zasilane z sieci, pobierają z niej nie więcej niż 30 VA.
 Wyposażenie standardowe i opcjonalne (za dodatkową opłatą)
Przyrząd w wersji standardowej jest dostarczany bez cęgów prądowych. Typ cęgów powinien wyspecyfikować przyszły użytkownik w zamówieniu (w przeciwnym wypadku przyrząd nie będzie mógł mierzyć prądu, a co za tym idzie również mocy). W wyposażeniu standardowym jest też komplet przewodów pomiarowych zakończonych chwytakami krokodylowymi (do pomiaru napięcia), instrukcje obsługi miernika (w tym „szybkiego startu” – na płycie CD-ROM) i instrukcja obsługi interfejsu RS-232C. Wraz z miernikiem mocy 3169-21 jest też dostarczany przewód przetwornika analogowo-cyfrowego.
Oprócz cęgów jako wyposażenie opcjonalne producent dostarcza: drukarkę termiczną 9442, miękki neseser 9720 (mieszczący zarówno przyrząd jak i cęgi prądowe), przewód do interfejsu RS-232C 9721, zasilacz sieciowy do drukarki 9443-02, przewód do interfejsu we./wy. 9440, przekładnik prądowy 9220 (maks. prąd 1500 A, ciągły 1000 A), papier do drukarki 1196 oraz karty pamięci PC: 9726 (128 MB) i 9727 (256 MB) i 9728 (512 MB) oraz oprogramowanie wspomagające wykonywanie pomiarów 9625.
Dostępne cęgi prądowe:
9694: AC 5 A, 10mV/A, 0,3%, 5 kHz, 15 mm;
9660: AC 100 A, 1 mV/A, 0,3%, 5 kHz, 15 mm;
9661: AC 500 A, 1 mV/A, 0,3%, 5 kHz, 46 mm;
9669: AC 1000 A, 0,5 mV/A, 1%, 5 kHz, przewód 55 mm, szyna 80×20 mm;
9667: elastyczne, AC 500 A, 5000 A, sygnał wyjściowy 500 mV w.p., 2%, 10 Hz-20 kHz, średnica obejmowanego przewodu 254 mm maks.
9695-02: AC 50 A, 10 mV/A, 0,3%, 40 Hz – 5 kHz (1,0%), maks. sygnał wyjściowy 60 A ciągły (od 45 do 66 Hz), średnica obejmowanego przewodu 15 mm maks., wymiary: 50,5x58x18,7 [mm], masa 50g, wymaga przewodu połączeniowego 9219
9695-03: AC 100 A, 1 mV/A, 0,3%, 40 Hz – 5 kHz (1,0%), maks. sygnał wyjściowy 130 A ciągły (od 45 do 66 Hz), średnica obejmowanego przewodu 15 mm maks., wymiary: 50,5x58x18,7 [mm], masa 50g, wymaga przewodu połączeniowego 9219