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聚焦新功能：WT5000可以输出波形数据啦！

2021-03-02 16:30:00·  来源：横河测试测量  作者：YOKOGAWA  
　
2020年3月，横河高精度功率分析仪WT5000发布重要新功能，其一就是波形数据流功能选件。今天我们详细解释一下这个功能的应用价值。 为什么需要输出波形数据？ 工程师进行产品的功率能耗评估或谐波分析时，功率分析仪都是非常关键的测量设备。高精度的功率分析
2020年3月，横河高精度功率分析仪WT5000发布重要新功能，其一就是波形数据流功能选件。今天我们详细解释一下这个功能的应用价值。
 

为什么需要输出波形数据？

工程师进行产品的功率能耗评估或谐波分析时，功率分析仪都是非常关键的测量设备。高精度的功率分析仪不仅能够获得细微的功率效率变化，还能够对设备不同工况下的功率变化趋势进行长时间记录，获得产品的功率特性曲线。
但是，您可能会遇到以下情形：
  • 在进行功率测试时，出现了偶发的功率异常现象，需要从原始波形的层面进行异常原因分析；但是功率分析仪不能输出波形数据，示波器也无法触发到未知的异常，实验室也没有配备示波记录仪进行全程录波。
  • 除了进行一般的功率测试之外，有时需要按照特定的行业标准进行某些特定参数的测量和计算，比如非IEC标准的谐波分析。
  • 一些科研单位需要使用与功率分析仪内部不同的功率算法计算功率。如果能够获得原始的采样数据，就可以通过自己编程得以实现。
通常所说的有功功率是个稳态的概念，也就是单位时间内瞬时功率的平均值。它的计算公式是：
公式(1)中的u(t)和i(t)就是电压和电流的采样数据。对于功率分析仪来说，u(t)和i(t)的作用就是进行功率参数的运算，运算之后这些采样数据就被释放掉了，并不会对外部进行输出。但是对于前面所描述的几种需要波形数据的测试需求，这些高精度的采样数据却正是解决问题的关键。
这种情况下，WT5000新增的选件功能---波形数据流输出功能(Data Streaming)就显得非常有价值 。

波形数据输出功能怎么用？

所谓波形数据流输出功能(后面简称DS功能)，就是指WT5000在进行稳态功率参数计算的同时，将相应的波形采样数据也同时开放给用户的功能。
图表 1 WT5000 DS功能示意图
WT5000的DS功能具有以下主要特点：
  1. 输出波形的最高采样率达到2MS/s，用户可在10kS/s至2MS/s之间进行选择；
  2. 18-bit A/D分辨率，32位单精度浮点数格式；
  3. 最多可支持全部22个输入通道的采样数据同时输出(7相电压&电流+4组扭矩&转速)；
  4. 采样数据连续无死区，可长时间记录(取决于PC硬盘容量)；
  5. 所有功率测量数值与波形数据以相同时间轴同步输出；
  6. 通过千兆以太网或USB3.0接口进行高速传输。
图表2  波形细节尽在掌握
用户可以通过两种方式获得波形数据：

1 通过专用软件WTViewerE采集波形数据；
通过WTViewerE可以同时采集功率参数和波形数据流，同时进行数值、趋势图、柱状图、矢量图和波形数据的同步观测和分析，并可以将波形数据转换为CSV格式进行保存。
图表3 WTViewerE专用软件显示界面
2 横河已经开放了相关的通信命令，用户可通过编程获得波形数据。
我们提供了相关示例程序，帮助用户通过编程方式实现波形数据流的采集记录。用户可以对波形数据进行各种运算处理获得需要的结果。
WT5000的DS功能（选件）所提供的波形采样数据具有18-bit的A/D分辨率，以及与数值数据相同的可溯源精度，远远高于示波器的采样精度，给需要波形分析和二次数据开发的用户提供了非常宝贵的数据来源。
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