Новации и функциональность: новая серия универсальных вольтметров GDM‑78340

Компания GW Instek приступила к выпуску цифровых мультиметров нового поколения серии GDM‑78340 с функцией одновременного измерения двух независимых параметров (универсальных вольтметров). Новинки разработаны для замены популярных и широко применяемых лабораторных мультиметров GDM‑8245/-8246, которые в силу удачного сочетания ценовых и технических параметров стали настоящими рабочими лошадками на ниве измерений и отладки электротехнических устройств. Отличие спецификаций и сравнение функциональности моделей двух линеек вольтметров приведены в таблице 1.

Примечания: * Измерение тока I = 20 А в течение интервала времени не более 15 с (max).
** Термопара К‑типа входит в комплект поставки вольтметра. ЕМР — единиц младшего разряда.

Вольтметры GDM‑78342 и GDM‑78341 имеют оптимальные технические характеристики и развитую функциональность. Базовая погрешность в режиме измерения постоянного напряжения составляет ±0,02%. Приборы оборудованы флуоресцентным дисплеем с двойной шкалой (максимальная индикация — 51 000). Предусмотрен интерфейс USB для предоставления пользователю возможности соединения с компьютером, вывода данных и программирования. Внешний вид вольтметра GDM‑78342 представлен на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид вольтметра GDM‐78342

Вольтметры серии GDM‑7834х не только обеспечивают измерения всех основных параметров, подобно типовым мультиметрам, но и поддерживают режимы измерения емкости, а старшая модель — измерение температуры. В новых вольтметрах предусмотрен широкий перечень вспомогательных измерительных приложений и функций для промышленного производства, организации автоматизированного тестирования и испытаний, научных экспериментов и задач образования.

Особенности и преимущества вольтметров серии GDM‑7834х:

• Базовая погрешность ±0,02% (при измерении постоянного напряжения/DCV).
• Измерение среднеквадратического значения (с. к.з.) сигналов произвольной формы (True RMS), а также переменного напряжения и тока со смещением (AC+DC).
• 12 измеряемых параметров.
• Функция измерения температуры (только для GDM‑78342).
• Яркий флуоресцентный дисплей (VFD, максимальная индикация — до 51 000).
• Одновременное измерение и раздельное отображение двух параметров по выбору пользователя (дисплей имеет два цифровых индикатора).
• Возможность выбора скорости измерений (макс. — 40 изм./с для режима DCV).
• Выбор пределов измерений: автовыбор или ручной.
• Сохранение данных на внешний USB flash-диск (только для GDM‑78342).
• Специальные режимы: удержание, сравнение, восемь математических функций (Max/Min, REL/REL%, MX+B, 1/X, Ref%, dB, dBm).
• Интерфейс USB 2.0 (для GDM‑78342 — опция GPIB).

Функция регистрации данных при помощи USB флэш-диска

Основное различие между GDM‑78342 и подобными приборами той же категории заключается в том, что он имеет функцию записи и хранения данных на съемный USB флэш-накопитель. Эта уникальная аппаратная возможность позволяет оператору быстро сохранять данные на внешний флэш-накопитель емкостью до 32 Гбайт (рис. 2) при помощи простых манипуляций. Обычным вольтметрам для выгрузки отсчетов необходимо сначала сохранить их во внутреннюю память и лишь потом передать файл данных. Или нужно предварительно выполнить операции по подключению мультиметра к компьютеру для считывания результатов измерений.

Рис. 2. Подготовка к регистрации данных

Функция сохранения данных «напрямую» на USB флэш-диск реализуется в двух режимах: базовом и расширенном. Пользователь может выбрать их в меню на передней панели. При включении базового режима данные будут сохранены в автоматически созданной новой папке (время установленного файла будет определяться системой по умолчанию), и начало регистрации данных будет задано с помощью соответствующего маркера времени (00 ч: 00 мин.: 00 с). Для расширенного режима пользователь может назначить путь к файлу для сохранения данных или создать новую папку. Время начала регистрации данных определяется настройками, которые вводит сам пользователь (например, 23 ч: 45 мин.: 32 с). Количество данных в файлах регистрации, которые могут быть сохранены в секунду (скорость выборки), определяется текущей скоростью измерений в выбранном режиме.

Функция записи данных на USB-диск позволяет в каждом флэш-накопителе при его подключении к вольтметру организовать до ста папок. При этом каждая папка имеет объем записи данных до 5 М точек, весь объем которой поделен на сто подпапок таким образом, что в каждой папке со своим именем можно сохранить файлы размером до 50 000 выборок. Сохраняемые данные имеют CSV-формат, который может быть проанализирован различными внешними программами, например Microsoft Excel.

Такая функциональная новация является важным конкурентным преимуществом, экономит рабочее время и ресурс эксплуатации прибора, сокращает общие трудозатраты и главное — сокращает в целом период разработки программ и отладки продуктов.

Настройки скорости измерений

Новые приборы имеют гибкую систему изменения быстродействия вольтметра при выполнении измерений. В вольтметрах серии GDM‑7834х предусмотрено три фиксированные скорости измерения и индикации результата, доступные для выбора: быстро/средне/медленно. Так, для режима измерения DCV (постоянное напряжение) максимальное быстродействие может достигать значения 40 измерений/с (режим Fast — быстро). Такая гибкая возможность предпочтительных установок скорости в каждом из видов измерений позволяет увеличить эффективность применения вольтметра и улучшить информативность данных.

Следует подчеркнуть, что при увеличении скорости измерений формат индикации отображаемых результатов не будет уменьшаться (число отображаемых разрядов не изменится) (табл. 2).

Комбинация режимов измерений и функциональность

Вольтметры серии GDM‑7834х обеспечивают измерение 12 основных параметров:

• постоянное и переменное напряжение (DCV/ACV),
• сила постоянного и переменного тока (DCI/ACI),
• сопротивление постоянному току в 2‑проводном режиме (2W),
• частота/период (Hz/P),
• испытание p‑n-переходов,
• прозвон цепей,
• измерение емкости и температуры (термопары K, J, T — только GDM‑78342).

Приборы обеспечивают измерение среднеквадратического значения (с. к.з.) переменного напряжения и тока произвольной формы (True RMS), а также переменного напряжения и тока со смещением (TRMS AC+DC).

Есть дополнительные функции обработки результатов: регистрация max/min значений, удержание показаний, измерение относительного уровня по мощности (функции dBm и dB), математическая обработка сигнала (функции MX+B, 1/X), сравнение с опорным значением и относительные измерения (функция Ref%), допусковый контроль, двойные измерения (на втором дисплее). Эти возможности предназначены для усиления основных измерительных ресурсов и удовлетворения ежедневных эксплуатационных требований пользователей.

В таблице 3 представлена информация о конфигурировании основных измерительных режимов вольтметров и их дополнительных функций.

Примечание. * Измерение температуры опционально обеспечивает только модель GDM‑78342 (требуется подключение термопары К‑типа).

Функция одновременных измерений/двойной дисплей

Новая линейка GDM‑7834х оснащена высококачественным VDF-экраном, который конструктивно подобен дисплеям прецизионных вольтметров GW Instek. Экран может иметь разрядность индикации 6 1/2 (GDM‑78261) и 5 1/2 (GDM‑78255 А/GDM‑78251 А). Он может работать в режиме двойной индикации для поддержки одновременного измерения и отображения двух различных параметров в доступных комбинациях сочетаемости. Например, сразу измерять постоянное напряжение и постоянный ток (DVC+DCI) или анализировать постоянное напряжение с переменной составляющей (DC+AC), при этом в моменты мониторинга схемы тестирования будет отображаться переменная компонента в соединительных проводах (наводки).

Результаты измерения обоих параметров отобразятся одновременно на разных шкалах дисплея, что не только экономит рабочее время, но и освобождает пользователей от ненужных манипуляций для отображения выбранного параметра при считывании результатов измерений.

Интерфейсы и программное обеспечение

Возможности вольтметров по хранению и передаче данных характеризуются наличием двух методов работы при измерении (на выбор):

1. В модели GDM‑78342 за счет аппаратной поддержки USB-flash реализована функция записи/хранения данных. Прибор с такой функцией может работать автономно — без соединения с компьютером.
2. Штатный USB-интерфейс (виртуальный COM-порт) и опциональный интерфейс GPIB позволяют интегрировать вольтметр в автоматические измерительные системы, обеспечивают удобство сохранения, вывода и обработки данных.

Программное обеспечение и драйверы находятся в свободном доступе: их можно скачать с сайта компании GW Instek. Дистанционное управление (ДУ) и программирование приборов осуществляются с помощью стандартного интерфейса USB CDC (Communications Device class). Старшая модель имеет вариант исполнения с дополнительным интерфейсом GPIB (опционально). Программно-аппаратная реализация вольт-метров обеспечивает поддержку языка программирования SCPI.

После подключения GDM‑78340 по интерфейсу USB и инсталляции ПО на компьютер пользователя будет установлена надстройка для Microsoft Excel, которая задает набор стандартных диалоговых окон, открывающихся в Excel. Это позволяет организовать диалог оператора с вольтметром. В эту оболочку из прибора будут поступать данные регистрации, которые при необходимости можно оперативно собрать и представить в таблице или с помощью стандартных функций Excel отобразить в виде графика (рис. 3).

Рис. 3. Пример окна управляющей программы (таблица/график)

Преемственность ПО

Пользователи ранее выпущенных вольт-метров GDM‑8246, которые имеют готовое программное обеспечение, смогут использовать его и для работы с вольтметрами серии GDM‑7834х. С этой целью в меню прибора предусмотрена ветка управления SYSTEM\LANG\COMP, где необходимо выбрать статус COMP, означающий приоритет совместимости команд (compatibility). Такая функция позволит обновить парк приборов, не тратя людские ресурсы и денежные средства на переписывание программного обеспечения.

Целевые рынки и измерительные приложения

Производство РЭА и инженерно-технические разработки:

• Высокое разрешение, максимальная индикация 51 000, базовая погрешность ±0,02% (при измерении постоянного напряжения/DCV) и другие характеристики не только соответствуют критериям точности для промышленного контроля, но и соответствуют требованиям системы качества производственных процессов.
• Различные режимы измерений и вспомогательные функции удовлетворяют высоким требованиям к измерительным приложениям для производства различных электронных и электротехнических изделий.
• Возможность выбора скорости измерения или функции компарирования для производственных процессов значительно увеличивает производительность тестирования.
• Функция записи данных на USB-носитель (GDM‑78342) обеспечит «прямое» сохранение результатов измерений без соединения с ПК, что, безусловно, удобно при проведении анализа в реальном времени, а также авторегистрацию отсчетов с целью оптимизации анализа производственных процессов.
• Интерфейс USB (device) и опциональная шина GPIB (для GDM‑8342) соответствуют всем требованиям для автоматизации производственных процессов, предоставляют пользователю ресурсы сбора и вывода данных, управления процедурами верификации и результатами тестирования.

Образование и наука:

• Разрядность индикации до 51 000 и базовая погрешность ±0,02% соответствуют критериям по требуемой точности измерений и разрешению для образовательных учре-ждений и учебных лабораторий.
• Широкий перечень режимов измерений (12 параметров), вспомогательные функции математической обработки и анализа полностью соответствуют требованиям к вольтметрам в сфере образования и науки.
• Интерфейс USB (device) и опциональная шина GPIB (для GDM‑8342) обеспечивают возможность организации длительного мониторинга и сбора экспериментальных данных на внешний ПК, а также управления результатами верификации, автоматизируют тестирование и анализ научных опытов.

Техобслуживание, сервис и ремонт:

• Сочетание высокого разрешения, максимальной индикации до 51 000 и базовой погрешности ±0,02% востребовано в области сервисного обслуживания, при технической диагностике и ремонте.
• Яркий флуоресцентный дисплей (VFD) с функцией одновременного отображения двух измеряемых параметров и максимальной разрядностью индикации 51 000 для удобной и производительной работы.
• Широкий перечень измеряемых параметров (12), вспомогательные ресурсы компарирования и допускового контроля, режим измерения емкости и температуры — для поиска неисправностей и диагностики.

Верификация параметров и проверка качества:

• Высокое разрешение, максимальная индикация 51 000, базовая погрешность ±0,02% (при измерении постоянного напряжения/DCV) и другие характеристики соответствуют задачам технической аттестации и оценки качества сборки.
• Развитая функциональность, различные режимы измерений и вспомогательные функции удовлетворяют высоким требованиям к измерительным приложениям входного/выходного контроля.
• Функция автономного сохранения данных в реальном времени (запись данных на USB-носитель в GDM‑78342) обеспечит удобство выполнения процедур метрологической аттестации.
• Интерфейс USB и опциональная шина GPIB (для GDM‑8342) позволят организовать длительный мониторинг измерений с использованием ПК, сбор данных и управление результатами тестирования.

Локализация для российского потребителя

Вольтметры GDM‑78342 и GDM‑78341 полностью локализованы для применения в России: органы управления и индикации, передняя и задняя панели вольтметров имеют русифицированную маркировку и обозначения. Подробное руководство по эксплуатации на русском языке входит в состав комплекта поставки прибора. Планируются испытания для утверждения типа и внесения вольтметров в Государственный реестр СИ РФ.