HIOKI记录仪使用教材

HIOKI记录仪使用教材 教材编号,98-98550-TMT-GK421 版 次,0 秦山第三核电有限公司 前 言 我公司使用的日置(HIOKI)存储记录仪主要有HIOKI 8835和HIOKI 8826两种，以其功能实用，图形化界面，热敏记录和电子化存储等优点，深得现场维修人员的青睐。为方便现场使用，经过整理厂家手册和总结实践经验，将比较常用的功能、比较实用的功能以及使用注意事项等作归类整理，希望可以帮助现场维修人员快速掌握8835/8826原理并能最终熟练应用。 签署页 版次 编制 校核 审核 批准 廖明军 刘玉杰 洪潭 莫银良 0 内容介绍 课程名称:HIOKI记录仪使用 JRTR编码:GK421 课程时间:2天 学员:仪控维修人员 学员条件: 辅助检修工以上资格。 培训目标: 最终目标:完成培训后，学员能够使用HIOKI记录仪完成数据测量、分析。 分解目标: 目标01 解释HIOKI8835记录仪的优点 目标02 解释仪器的按键功能 目标03 陈述设置菜单 目标04 阐述界面设置方法 目标05 阐述触发条件的设置方法 目标06 阐述数据的测量、保存和打印方法 目标07 陈述自动触发功能 目标08 陈述自动存储功能 目标09 陈述设置连续工作的方法 目标10 陈述自动计算等相关设置 目标11 阐述大偏置小信号模式 目标12 陈述使用仪器的其它注意事项 内容: 1. 什么是存储记录仪,存储记录仪的优缺点。 2. HIOKI 记录仪使用的基本步骤。 3. 通过图例说明HIOKI 8835控制和显示的设置步骤。 4. 通过对常用参数设置的说明和按键设置方法的说明，完全设置设备至满足复杂 测试、记录、存储和分析的步骤。 5. 设备使用中的灵活运用和实践示例。 6. 强调设备的极限，强调在保护设备上必须注意的事情。 教学方式及教学用具: 培训方式:现场培训，实物操作。 教师需要: a. HIOKI8835记录仪一台 b. 信号发生器一台 c. 笔记本电脑(带软驱接口、WINDOWS 2000 或WINDOWS XP操作系统) d. 白板、白板笔 考核方法:现场考核 学员所用文件: 教材:本教材 流程图:无 其他资料:厂家手册《HIOKI 8826 MEMORY HICORDER INSTRUCYION MANUAL》 目 录 第一章 记录仪基本功能介绍 ................................................................. 1 1.0 存储记录仪 ............................................................................................................ 1 1.1 什么是存储记录仪, ........................................................................................ 1 1.2 HIOKI 记录仪使用的基本步骤 ........................................................................ 2 1.3 HIOKI 8835控制和显示说明 ........................................................................... 3 2.0 常用参数设置说明................................................................................................. 6 2.1 主要键说明 ....................................................................................................... 6 2.2 记录仪的存储模式和记录模式的区别 .............................................................. 6 3.0 存储(MEMORY)模式功能 ................................................................................ 7 3.1 操作顺序(存储记录模式) ............................................................................. 7 3.2 触发功能 .......................................................................................................... 9 3.3 常见报警信息汇总.......................................................................................... 12 第二章 实用功能介绍 ............................................................................... 13 1.0 自动触发、自动存储及连续工作相关设置 ......................................................... 13 1.1 自动触发 ........................................................................................................ 13 1.2 自动存储 ........................................................................................................ 13 1.3 连续工作 ........................................................................................................ 14 2.0 自动计算的实现 .................................................................................................. 14 2.1 设置自动计算功能.......................................................................................... 14 3.0 大偏置之上的小信号的精确测量 ........................................................................ 14 4.0 波形查看软件(WV.EXE) ................................................................................ 15 5.0 其它需要注意的事项 ........................................................................................... 16 5.1 快速察看通道分布情况 .................................................................................. 16 5.2 最大允许电压差 ............................................................................................. 16 5.3 记录仪的采样率不够快 .................................................................................. 16 6.0 问答 ................................................................................................................. 16 第一章 记录仪基本功能介绍 1.0 存储记录仪 1.1 什么是存储记录仪, a) A/D转换:将模拟值转换为数据值 采样:采样速度越快，X轴上的分析就越精确。 分辨率:分辨率越高，Y轴上的分析就越精确。 b) 笔记录仪的缺点(相比于存储记录仪) 较低的采样频率(大约50Hz) 要求不停地供给墨水 光线示波器的缺点(相比于存储记录仪) 较低的采样频率(最高10kHz) 昂贵的感光纸 c) 数字示波器的优缺点(相比于存储记录仪) 优点:较高的采样速率(仪间的TDS300B的采样数率为1.25GS/s;便携式的FLUKE199的最大实时采样率可以达到2.5GS/s) 缺点:较低的分辨率(大约8比特);部分产品有非绝缘输入模块;无电源信号输入;无RMS纪录。 d) 存储记录仪的优缺点 优点:各个通道相互独立隔离;各个通道单独存储;从低速到高速各种现象均可记录;用不同的输入通道和传感器可记录不同的物理变化量。 缺点:较低的采样速率(相比于数字示波器)。 1.2 HIOKI 记录仪使用的基本步骤 1) 先进入设置STATUS 菜单,设定记录仪的采样率SAMPLING,可以通过了 解所测信号的频率来设定此值(正弦波至少每个周期采25 个点).然后同 一个菜单中设定好记录长度SHOT,这样就已经把HIOKI 记录仪的横轴简 单设置好了; 2) 进入通道CHAN 菜单,设定各通道的量程.在这个菜单中可根据客户的要 求一一设定每一个通道的颜色,量程,零点位置,衰减放大比,低通滤波器等. 这样就已经把HIOKI 记录仪的纵轴简单设置好了. 3) 进入触发TRIG 菜单,设定触发形式和各通道的具体触发值,在设定触发时 先确定是单次触发还是重复触发还是自动触发.然后再确定预触发位置,及 触发源与和或的设置.最后设定每一个通道的值。 4) 完成以上简单设置后就可以基本捕捉到想要记录的波形,也能使工作人员 能简单操作HIOKI 记录仪。 1.3 HIOKI 8835控制和显示说明 1.3.1 前面板 (1) STATUS 键 进入状态屏，该屏用来设置大多数的测量参数。 (2) CHAN 键 进入通道屏，该屏用来对输入通道进行设置。 (3) DISP 键 进入显示屏，显示测量和分析结果。 (4) SYSTEM 键 进入系统屏，该屏用来进行很多系统设置,如 比例功能。 (5) FILE 键 进入文件屏，该屏用来读写波形数据等。 (6) HELP 键 提供在线帮助。 (7) PRINT 键 打印出存储的波形。输出设备可以通过”SYSTEM4”屏设 置。 (8) COPY 键 打印出当前屏幕显示的硬拷贝.输出设备可以通 过”SYSTEM4”屏设置。 (9) FEED 键 揿压该键使打印纸进纸。 (10) CURSOR 键 这些键用来在四个方向移动闪烁光标。 (11) 选择键 选择被旋钮键及飞梭键控制的功能。揿压此键，功能在 波形及A/B游标之间切换。 (12) 旋钮 旋转旋钮，可以用来改变数值、移动A/B光标、卷动波 形。 (13) 飞梭 同心圆环，可以用来改变数值、移动A/B光标、卷动波 形。移动的速度与旋转的角度成正比。 (14) MANU TRIG键 用来进行手动触发。 (15) VIEW 键 用来指示目前显示屏幕相对于整个记录长度的位置信 息。 (16) F1到F5 键 用来选定设置的项目。 (17) LCD 显示器 (18) START 键 开始测量和分析。在测量期间，键上的发光二极管点亮。 (19) STOP 键 停止测量和分析。揿压该键两次停止测量。 (20) RANGE 键 设定输入通道的测量范围。 (21) POSITION 键 设定输入通道的零位。 (22) CH SELECT 键 切换到选定的通道窗口。 (23) TIME/DIV键 用来设定输入信号的采入和存储速度。 1.3.2 右面板 (2) AC 电源开关 打开或关闭仪器电源。 (3) 功能接地端子 连接到大地。 (4) 交流电源插座 电源线插入此处。 (5) 输入模块插槽 这些插槽用来安装输入模块。 (6) 模拟输入接口 非平衡模拟输入。(来自模拟模块中)。 (7) 通风槽 (8) 固定螺钉 用来固定插入式模块。 (9) 触发端子 用来与其他模块进行同步。输入时使用“EXT TRIG” 端子，而输出时使用“TRIG OUT”端子。 (10) 键盘锁开关 拨到ON时, 8835-01所有按键无效。 (11) 外部“启动/停止” 用来控制开始/停止操作。 (12) 外部打印/采样端子 允许输入一个外部信号, 可以控制打印操 作及采样。 (13) 输出“不通过”端子 当波形评价的结果为“不通过”时，这个端子输出一 个信号。 (14) 输出“通过”端子 当输出波形的评价结果为“通过”时， 这个端子输 出一个信号。 (15) 直流电源连接端子 直流电源接到此处。 1.3.3 上面板 (3) 逻辑探头接口 与逻辑探头连接，适用于通道A到D。 2.0 常用参数设置说明 2.1 主要键说明 手动触发键 当仪器处于待触发状态时，揿压该键引起手动触发。(需要MANU 先设置允许手动触发功能)。 TRIG 察看键 在屏幕的底部显示当前波形相对于记录长度的位置;并显示VIEW 测量值。 帮助键 当前的显示屏或当前光标所在显示项目的解释。揿压其他任HELP 意键退出帮助。 2.2 记录仪的存储模式和记录模式的区别 我们首先先了解一下这两种工作模式的工作情况，存储模式(MEMORY)是一种最常用的工作模式，他的特点是采样和存储的速度都可以达到记录仪的最高采样率。而且在最高速采样时也能把所有的采样点的数据都保存到内存中去。这样也会产生另一个问题，就是在用存储模式(MEMORY)时由于内存的大小的制约，会使整个记录的长度(记录时间)不能设定的较长。这种工作模式的工作原理如下图所示: 另一种工作模式是记录模式(RECORDER)。记录模式的特点是可以较长时间的连续记录，非常接近原来的多笔走纸记录仪。但是比起原来的多笔记录仪，HIOKI 的记录仪对于每个记录点都会记录两个点一个最大点一个最小点。这样也就可以做到不会漏掉任何一个突变的信号。这种工作模式的工作原理如下图所示: 根据这两种不同工作模式的特点,对于被测信号是交流信号时一般建议大家使用存储模式(MEMORY)，如果被测信号是一个要长时间连续记录的直流信号时建议使用记录模式(RECORDER)。 ? 选择合适的工作模式才能用HIOKI 记录仪捕捉到需要的波形。 3.0 存储(MEMORY)模式功能 HIOKI8835有三种模式供选择:MEMORY、 RECORDER和RMS;MEMORY模式和RECORDER模式的区别在2.2节中已经有描述，RMS模式供监测交流电源系统使用。本节将以最常用的存储模式(MEMORY)为例，用图例的方式，说明8835的大部分设置方式。 3.1 操作顺序(存储记录模式) 安装仪器 准 备 打开电源 连接输入部件 基本设定 设定STATUS 1 屏 功能 选定存储记录(MEMORY)模式。 时间轴范围决定输入信号波形的捕捉速度。 记录长度 决定单次测量的数据采样长度。 显示格式 为显示屏设定显示的格式。 插补 在X-Y图形记录模式下设定 插补功能。 打印模式 选定格式、波形或数字作为测 量或处理结果的输出方式。 滚动模式 选择是否要在采样的同时显示 波形。 自动打印 选择是否要在采样结束后自动 打印出波形。 自动存储 选择是否要在采样结束后自动存 储波形。 覆盖 选择是否允许覆盖。 平均值计算 设定平均值。 波形评价(项目设定/模式停止)。 设定 STATUS 2 屏 设定触发功能(具体设置见3.2节) 触发模式。 预触发。 触发源。 触发选择。 设定输入通道CHANNEL 1 屏幕 在通道屏中设置 波形显示颜色。 波形显示图形。 电压轴的范围。 输入连接。 逻辑输入。 电压轴的放大与衰减。 零位。 零位调整。 低通滤波。 逻辑输入 显示颜色。 显示位置。 在调节屏中设定 调节功能。 设定高级功能 比例功能。 注释功能。 游标功能。 开始测量 , 揿压START键，同时发光二极管LED点亮。 , 当触发条件满足时开始测量。 , 揿压STOP键，停止测量，同时LED灯熄灭。 , 当接通电源时，为了使仪器内部温度稳定以获得高的测量精度，应预 热一定的时间。对于8936、8938、8940、8946约需预热30分钟，而 对于8937和8939约需1小时。预热后可对8936、8937、8938、8940、 8946应进行零位调整，或对8939进行自动平衡，接着再进行测试。 处理波形数据 打印测量数据。 存储测量数据。 在显示屏中测量 波形卷动。 使用A/B箭头。 时间轴的放大/衰减比例。 图像缩放功能。 停止测量 系统设定 各种设定。(参见9.3) 比例(将传感器的电压量转换成实际的物理量) 。 揿压SYSTEM键 注释 (设定可在输出文件上显示的主食信息) 。 调出系统屏 界面 (设置拷贝和打印的输出对象) 。 初始化 (所有参数恢复到原始出厂设置) 。 自检 (对各设备进行自检) 。 3.2 触发功能 , “触发”是指利用信号来控制记录的开始或停止的时刻。 , “触发已发生”是指一个信号已激活，使得记录已经开始或结束。 , 使用STATUS2(触发)屏幕或DISPLAY(显示)屏幕可以设置多种功能的触发参数。 , 手动触发总是在MANU TRIG钮被按下时才发生的，而不管其他触发信号如何 设置。 , 假如在记录中改变了触发设置(源，预触发)，则测量重新开始时使用新设置。 , 当使用预触发时，在测量开始后一个特定时期不能触发。(在此时间中， “pre-trigger standby”会出现在屏幕上。) , 当可以触发时，会显示“waiting for trigger”(等待触发)。 , 假如时间轴在存储记录模式中被设定为“EXT(外部)”，则预触发不能被设定。 设置触发模式 模拟触发设置触发状态———— 单次 触发器只接受一个信号，在START(开始) 钮被按下后，触发发生后装置开始记录波 形，并延续到预设置的记录长度，随后测在一次完整的测量自动结束。 重复 设定为连续可触发的。当触发条件不符合量操作后，决定 时，该装置处于等待触发状态。当按下 STOP(停止)钮，测量结束。 是否反复接受触 自动 触发器设定为连续的。假如触发条件在1 发 秒内不满足，自动开始波形记录，并延续 到预设置的记录长度。按下STOP(停止) 钮，测量结束。 设置预触发 存储记录 在存储记录功能中，假定记录开始点为0%，结束点为100%。则 触发点能够直接指定具体的百分比。 RMS记录 在有效值(RMS)记录功能中，记录开始点作为0 DIV，触发点 能够指定为(0，5，10)DIV。 设置预触发 记录————— 开始 触发给出时，记录开始。 触发瞬间，与波停止 仅当START钮被按下时，记录开始。当触 形记录有关的发给出时，记录停止。 时间能设定。 开始和停止 当触发给出时记录开始，当触发器再次给 出时，记录停止。 设置触发信号源 AND/OR连接 OR 当一个触发条件符合时，触发开始 模拟触发、逻辑触发、计时 AND 当所有触发条件符合时，触发开始 触发能和与/或操作相连 设 定 触 发 类 型 模拟触发 模拟信号输入通道能作为触发信号源。 此种信号在多功能方面使用时是有限制的。 电平触发(存储记录，记录模式) 当输入信号穿过预设触发电平时，触发开始。穿越的斜率( ， )也可以预先设定。 窗内触发(存储记录，记录模式) 当输入信号进入设定的上限，下限之间时，触发产生 窗外触发(存储记录，记录模式) 当输入信号不在设定的上，下限基准之间时，触发产生 电压降触发(存储记录，记录模式) 该装置是为测量商业电力供应(50/60Hz)而设计的。该装置能捕捉商业电力供应中瞬间 电压降。当电压峰值降至设定值以下则触发 开始。 周期触发(存储记录，记录模式) 该功能设置了周期参考电压和周期范围及测量这段设定电压的上升或下降的周期。当电 压周期偏离指定范围时触发开始。 RMS基准触发(rms数值) 能测出商业电力供应，50/60Hz和直流信号。当输入信号沿特定方向(斜率 ， )穿过预设触发基准(有效值)时触发开始。 逻辑触发 逻辑通道的信号能作为触发 源。一个触发类型和逻辑操作 (and/or)是指定的，当触发 条件满足时触发开始。 外部触发 一个外部信号能作为触发源。外部触发可以是EXT TRIG 端子短路或使用边 缘下降信号并低于2.5V。 计时触发 这功能用于定时计录。它能在预设的开始时间到结束时间之间按设定的时间间 隔完成连续的触发。 手动触发 当MANU TRIG 钮按下后，手动触发开始，此时触发源AND/OR联接装置不 起作用。 开 始 测 量 按下START钮，LED灯亮起。当触发条件满足，测量开始。按下STOP钮， 测量停止。 3.3 常见报警信息汇总 设备提供2种级别的出错信息。下面是其区别。 3.3.1 错误信息: , 在屏幕底部显示“ERROR”，其后是信息。这信息直到错误解除或揿压 “STOP”键才消失。 , 如果在系统屏幕中设定蜂鸣声响为开，则当显示信息的同时蜂鸣器鸣响。 错误信息及其解释 ERROR 1 设定打印纸 打印纸用完，重装 打印头上/下杠杆在上的位置，放ERROR 2 设定打印杠杆 到低位 外部打印机未准备，设定外部打ERROR 11 打印机未准备 印机 ERROR 12 设定打印机电源打开 检查外部打印机的连结和电源 ERROR 13 纸结尾 打印纸用完，重装 ERROR 14 打印机错误 检查内部打印机 3.3.2 警告信息: , 在屏幕底部显示“警告”和信息，几秒钟后消失。 , 警告信息在揿压任意键时也消失。 , 如果在系统屏幕中蜂鸣声响为开，则仅当显示信息的同时蜂鸣器鸣响1次。 代码 信息 建议处理方法 无 打印纸上没有图像 对调打印纸正反面 WARNING 70 插入软盘 在软驱中无盘，插入一张盘 WARNING 71 不能装载(非8835-01数据) 因为不是8835-01生成的数 据，因此数据不能被装载和调 出 WARNING 80 插入PC卡 PC卡插槽中无卡，插入一张 WARNING 202 设定打印机杠杆 打印头杠杆处于高位置 WARNING 208 不能存储(写保护) 移去写保护 WARNING 209 不能存储(磁盘满) 只能提供少量存储空间 WARNING 214 无效预触发 设定了附加记录，因此不能设 定预触发 第二章 实用功能介绍 1.0 自动触发、自动存储及连续工作相关设置 1.1 自动触发 SINGLE, REPEAT,AUTO 触发模式 必须选择“REPEAT”触发模式 1.2 自动存储 当本功能有效时，测量数据将在采集完成后自动存储在软盘或PC卡上。自动存储 功能将文件存放在文件屏幕中选定的当前的目录下。 方法: 屏幕:STATUS1 I. 揿压STATUS键激活STATUS1屏幕; II. 将闪烁光标移至“auto save”(自动存储)项目上; III.使用功能图标进行设定。 功能图标 意义 自动存储无效 自动存储到软盘 自动存储到PC卡 IV. 使用功能图标选择格式。 功能图标 意义 V. 当数据存储为文本时，将显示插补设定项目(即压缩比)。使用功能 图标或旋钮/飞梭键控制进行设定。 功能图标 意义 注意: I. 当自动存储有效时，存储通道不能选择。波形显示出来的那个通道的 数据被存储。 II. 文件名称、类型以及文本数据的间隔请根据提示设置。 III. 当自动打印和自动存储都有效时，自动存储通常优先。然而，如果滚 动模式有效，将先执行自动打印。 IV. 当箭头A和B有效时，进行部分存储。 1.3 连续工作 自动存储结束之后，重新开始置于自动触发状态，等待下一次循环。连续工 作时间取决于两个方面的设置:存储设备的容量大小和是否允许覆盖。 2.0 自动计算的实现 2.1 设置自动计算功能 方法:进入屏幕STATUS3;选中“measurement”;选择测量结果的打印和存 储选项;选择测量项目和通道。 注意: I. 当箭头A和B有效时，进行部分测量。 II. 波形记录完成之后的测量可以通过在STATUS3屏幕直接按压“exec”键 实现。 III. 若记录的波形较长，显示自动计算结果将需要较长时间。 IV. 在自动计算上升时间和下降时间等参数时，因为有多种计算;设备出 于测量方便的考虑，采用了自己的算法，请再选择时注意参考“HELP” 按键，并核对是否满足需要。 3.0 大偏置之上的小信号的精确测量 一些情况下，我们需要查看一个离零点很远的小幅波动的信号的波动情况，如一些震动信号、调幅波等，例如:需要查看一个在泵震动的信号(假设其波动范围 为:-0.6V~- 0.8V)，我们可以在CHANNEL 1 屏幕中将对应的通道设置成100mVX5*400%。如此，可以得到一个在屏幕上只显示-0.6V~ -0.8V范围内的信号，且每一格的分辨率达到20mV的精度。需注意:此处的倍数和零点是不能无限增大的，倍数最大只能到10，零点最大只能到1050%。 4.0 波形查看软件(WV.EXE) 数据保存时，存为*.bin文件，则不仅可以随时放回HIOKI8835中回放，还可以在电脑中使用软件察看，测量，编辑和截图保存，在电脑中可以转为txt文件，用于在EXCEL文件中绘制曲线。需要注意的是:*.bin文件在文件大小上以及使用方便性上都原优于txt文件，建议采用，若配合大容量的PC卡，则使用更加方便。 5.0 其它需要注意的事项 5.1 快速察看通道分布情况 HIOKI8835可以连接不同的输入模块(如8946模拟量输入模块)，随着 模块的不同，通道号在物理位置的布局上就有不同，为了准确方便地找到， 可以在CHANNEL 1 屏幕中按压 按键(此时屏幕对应的位置VIEW 会有CH GUIDE 字样)，可以准确查看。 5.2 最大允许电压差 不同的模拟量输入模块的两根导线之间的允许电压是不同的，具体数据可 以从模块表面的标注来确定，测量之前一定要记得确认一遍，以防过压后 烧毁模块;工具间的模块的耐压有很大区别，事先知道大概的耐压需求之 后，可以在工具间换成合适的模块之后再借出;也可以通过换用较高变比 (如10:1)的导线来实现。 5.3 记录仪的采样率不够快 HIOKI8835的采样率最快为μS级，一般的示波器(如TDS300B的采样数率为 1.25GS/s;便携式的FLUKE199的最大实时采样率可以达到2.5GS/s)的 采样率可以达到nS级，二者之间相差数百倍，因此，在需要监测高速变化的信号 时，最好使用示波器或者比8835更快的记录仪(如8826)。 总之，正确的使用HIOKI8835和8826记录仪可以极大地方便我们的缺陷定位和故障查找。对被测量信号幅值、频率和信号变化方向等的正确估算，是使用的前提条件;在使用中，务必注意记录仪的采样速率并不是最快的，务必注意通道的正负极之间的允许压差是有限的。 6.0 问答题 如何准确定位某一接口属于哪个通道编号 如何选择打印和拷贝的输出对象 为什么自动保存和自动测量数据有时候不是预期的 如何确认正负极之间的允许电压差 如何将波形在电脑上查看、编辑 如何精确查看离零点很远的信号的小幅波动 通过实际查看确认HIOKI8835的最大采样率。