Fluke 189数字多用表的一个主要功能就是可以进行“记录”。本文介绍Fluke 189可以进行什么类型的记录、如何使用事件记录功能,以及它可以提供的信息。本文还简要讨论了如何利用FlukeView® 图表软件增强记录功能。
Fluke 189和数据记录仪之间的区别
首先,Fluke 189并非设计用于专用数据记录仪的传统方式记录数据。一般而言,数据记录仪的目的是按足以跟踪信号中感兴趣成份的频率采集输入信号。这往往意味着以尽可能快的频率采样信号,使您不会漏掉任何信息。这种方法存在的问题是您需要大的储存空间来保存快速采样得到的数据。同时还需要费力检索大量被认为是“正常”的多余数据来查找感兴趣的异常(排外)数据。
Fluke 189多用表并没有设计大的存储器用来储存数据,而是对输入信号进行有效地检测和记录数据,使您能够检测到系统是否以及什么时间运行异常。而这一切都是由被称为事件记录(Event Logging)的功能来完成的。
事件记录介绍
事件记录功能可以认为是原来的Fluke 87的“接触保持”(Touch Hold)功能的扩展(接触保持现在在187/189数字表中被称为“自动保持”)。当激活接触保持功能时,多用表会一直等待达到稳定周期,然后发出蜂鸣声并在显示屏上冻结(保持)稳定的读数,以方便用户查看。如果输入变得不再稳定,然后再次达到稳定,多用表将会**次发生蜂鸣声,并在显示屏上保持新的读数。
事件记录功能采用相类似的方案。当Fluke 189在进行记录时,它也查找稳定的周期。显而易见,在等待稳定的信号时,就存在不稳定的周期。在记录过程中,当稳定或不稳定的周期结束时,多用表就会将该周期的相关信息记录到内部存储器中。记录的每一稳定或不稳定周期的信息包括起始时间、停止时间,以及在该时间周期内的*大读数、*小读数和平均读数。时间记录功能的设计使其仅仅保存可以描述输入信号的任何变化(也就是事件)的足够信息。
事件记录的数据
Fluke 189擅长于记录跳变事件,但是并没有观察事件数据所需的大的图形显示屏。而利用FlukeView图表软件则能够在PC上以表格或图形的格式查看数据。图1就是一个例子:
请观察这些数据,您可以发现记录任务开始于下午2:12:17,结束于下午2:48:06,持续时间大约为36分钟。您还可以看到,在记录任务的大多数时间内,被测信号稳定于2 V。但是,多用表检测到在下午2:43之前的一个11秒周期内,发生了两个不稳定事件。图形直观地显示出了在该时间附近发生的事件。本例中,有趣的是数据表格中显示:在整个36分钟长的记录时间内,仅需要在多用表中保存6个“事件”。
该图示说明的是,利用事件记录功能,仅需要使用很小的存储器来保存信息。而利用传统的数据记录功能来捕获相同的数据将需要在36分钟的时间内以1次每秒的采样率进行采样,将会产生2160条数据记录,而检测故障并不需要如此详细的数据。
稳定和不稳定信号的定义
那么是什么条件决定了信号为稳定或不稳定呢?前面提到的Fluke 87的接触保持功能使用的标准是:“如果输入信号的变化超过了当前测量量程的百分之四”,则开始不稳定周期;当输入信号调整到4%的窗口内至少1秒钟,则开始稳定周期。事件记录功能也采用相类似的方法,但是用读数的百分比代替了量程的百分比。事件稳定窗口默认为4%。尽管利用FlukeView图表软件(1.5版或更高版本)可以修改该值,但我们在本文中通常指默认值。
如果输入信号的变化没有超过稳定周期开始时输入信号幅值的± 4%,则稳定周期保持为稳定;如果在此期间输入信号幅值跳跃或漂移出了± 4%窗口,并且被多用表检测到位于窗口之外,多用表就会结束该稳定周期,并记录输入信号在此稳定时间周期内的高、低和平均值。多用表将尝试开始另一个稳定周期。如果在尝试开始新的稳定周期之后,多用表发现输入信号不能维持在± 4%窗口之内,则将该时间周期定义为不稳定的。
*小事件持续时间
如果输入信号跳出± 4%窗口,然后又快速返回到窗口之内,则事件的持续时间太短,Fluke 189检测不到。事件位于± 4%窗口之外的时间必需超过*小时间,多用表才能检测到并记录事件。表1列出了不同输入功能下一些典型的*小事件持续时间。
记录间隔
如果您已经使用过了Fluke 189的记录功能,您可能已经注意到在多用表中有一项Logging Interval(记录间隔)设置。这是在多用表的设置功能中可以设置的时间值。该值的范围从0:00到99:59(时:分)。工厂默认设置为15分钟。记录间隔非常类似于传统数据记录中的采样间隔。和传统数据记录方式不同的是,在传统的数据记录中,每个采样间隔内保存一个读数;而事件记录则保存在时间间隔内检测到的*小值、*大值和平均值。因此,如果您使用了记录间隔,就会在记录任务中看到混和的数据――部分来自于事件记录,部分来自于间隔(请参见“事件和间隔数据如何组合在一起”)。
请谨记,记录间隔是可选的。将其设置为00:00则表示不使用记录间隔,多用表仅进行纯粹的事件记录。如果您使用FlukeView图表软件来查看数据,这可能是有用的功能。但需谨记,从多用表的前面板仅能看到间隔平均。
输入功能 |
*小可检测事件 |
V ac, mV ac, V dc, mV dc, Diode, A ac, mA ac, µA ac, A dc, mA dc, µA dc , 欧姆, 通断性 |
50 ms |
例外:50 mV dc, 500 Ohm, 5 A dc, 50 mA dc, 500 µA dc |
100 ms |
ac + dc V, ac + dc mV, ac + dc A, ac + dc mA, ac + dc µA |
1.5 sec |
例外:ac + dc 5 V |
3 sec |
电导 |
250 ms |
电容(1 µF 为 6.7 Sa/s) |
300 ms |
温度 |
500 ms |
以下输入的频率:V ac, mV ac, V dc, mV dc, A ac, mA ac, µA ac, A dc, mA dc, µA dc , 欧姆, 通断性, 二极管 |
50 ms |
以下输入的频率:50 mV dc, 500 Ohm, 5 A dc, 50 mA dc, 500 µA dc |
100 ms |
表1.
若将记录间隔设置为00:00,您则不能在多用表的前面板查看任何记录数据。
大多数情况下,您可能希望设置记录降格。如果选择的记录间隔为15分钟,多用表将基于每15分钟的时间周期内采集的所有读数记录*小值、*大值和平均值。多用表将总是将995个存储单元中的288个保留用于从这些间隔内得到的数据。剩余的707个存储单元用来保存时间记录数据。请谨记,如果间隔数据需要288个以上的存储单元,多用表将会使用*多707个未被使用的事件记录数据存储单元。在995个存储单元全部填满之后,记录将自动关闭。
计算所使用的记录间隔
尽管记录间隔类似于数据记录采样率,但您需要将其不同对待。*好将间隔设置为较大,而不是保持很小。例如,假设您监测3天或72小时,无论信号是否稳��或不稳定,都希望在整个72小时内保存一些记录数据。请按以下方式计算必需的间隔:
以3天,或72小时,或4320分钟为例,则为:
该结果表明,间隔需要为15分钟或更长,才能保证在72小时内保存足够的间隔数据。如果您认为信号大部分时间是稳定的,仅产生很少的记录事件,则可以将记录降格设置得稍小。这是因为707个事件记录存储单元不会全部被用来记录事件,可用来记录间隔数据。只有您能确定这些事件不能填充满707个事件记录存储单元时,才可缩短记录间隔。但请谨记,即使使用较长的记录间隔,在输入信号每次跳出± 4%的稳定窗口时,Fluke 189也会捕获事件。
您还需要明白:每次的自动量程变化将消耗2个记录间隔存储单元。少量的量程变化是可以的,但是还需要您将多用表设置为手动量程,选择所需的输入量程来测量*大的信号。
应该使用较小记录间隔的情况
对于大多数应用,工厂默认设置15分钟的记录间隔,无论在记录过程中的事件记录部分发生什么样的事件,都足以提供记录数据。但是,在某些情况下,应该使用较小的间隔:
l 您需要“书面形式”的明确的*小值、*大值和平均值,其间隔在长度上小于15分钟。
l 信号为慢变信号,需要详细分析在百分之四窗口内的事件。
l 记录的总时间不会太长,确信多用表可以保存下计划记录的所有间隔数据。
l 没有FlukeView图表软件。如果是这种情况,则无法查看事件数据。在多用表上**可以观察到的记录数据是每一事件的平均值和停止时间。因此,如果允许的话,应该使用较小的间隔,以收集更多可以观察到的数据。
应该使用较大记录间隔的情况
在有些情况下,您可能会希望记录间隔长于15分钟的工厂默认值:
l 您需要“书面形式”的明确的*小值、*大值和平均值,其间隔在长度上大于15分钟。
l 您希望间隔数据和任何事件数据之间的干扰达到*小,但是又不想通过将记录间隔设置为00:00而将其关闭。也就是说,在间隔之内需要一些数据,但主要集中于从事件记录过程中捕获跳变的数据。
从多用表开始和停止记录
在多用表上启动记录是非常简单的。在选择了相应的数据功能后,按下LOGGING键(按黄色的SHIFT按钮,然后按REL按钮),即可启动记录功能。如果在多用表的存储器中已经保存有记录数据,多用表会提示“CLR?”消息,询问是否**这些数据。如果**,则按下YES按钮(上箭头键);如果要取消记录任务,请按下NO按钮(下箭头键或让多用表自然超时即可)。一旦**存储器,即马上开始进行记录。显示屏顶部会显示LOG指示器,并在右下角显示记录的时间,在左下角显示间隔的顺序编号。在顺序编号的上方,会有一个小的闪烁MEM标记,表示数据正被保存到多用表的存储器。顺序编号从001开始,并在每一间隔的开始(或量程变化)递增。注意,在检测到事件时,顺序编号并不递增。
按下CANCEL(黄色的SHIFT按钮,然后再按Hz按钮)或按下LOGGING(黄色的SHIFT按钮,然后再按REL按钮),即可停止记录。旋转拨盘也会停止记录,但是由于旋转拨盘时可能会记录杂散的读数,所以并不建议采取这种方式。
如果电池电量低或存储器溢出,也会停止记录。如果存储器溢出,就会在显示屏左下角顺序编号的位置显示“End”字样。
利用多用表查看记录数据
在完成记录之后,您能够以两种方式查看记录数据:可以将数据传到FlukeView图表软件,或者直接在多用表上查看有限的数据。请谨记,多用表不能显示收集到的事件数据或每一间隔数据的*小值和*大值,所能看到的仅仅是每一记录间隔的平均读数。若要在多用表上查看输入,请将拨盘旋转到VIEW MEM位置,然后按下Logging按钮(按黄色的按钮,然后再按REL按钮)。
多用表会首先开始显示**个间隔的平均读数,显示屏左下角的顺序编号也会显示001。在显示屏的右下角还会显示间隔的结束时间。时间的格式为时和分。由于不显示秒,因此如果记录间隔被设置为小于1分钟,则多个间隔会显示相同的时间。
若需查看下一间隔的平均值,请按上箭头键,顺序编号会变为002。如果您希望查看前边的数据,请按下箭头键。当达到数据末尾时,上箭头键就会环绕住数据,表示再次开始;同样,如果处于数据的开始端,下箭头键也会指示上一间隔。
如果在一个间隔内发生了一个或多个过载事件,就会在显示屏的副显示区显示OL字样。在计算包含有过载读数的间隔的平均值时,过载读数将被忽略。
如果在某个间隔内量程发生变化,多用表将记录每一量程内间隔部分的数据。在这种情况下,多用表将显示每一部分的平均读数――时间读数会反映出部分间隔。这是在记录中使用自动量程功能的副作用。当记录量程的变化时,将占用288个保留的储存单元之一。如果这点非常关键,请在开始记录之前手动设置多用表的量程。
利用FlukeView软件查看记录数据
如果您希望观察其它记录数据,则可以利用FlukeView图表软件将数据从多用表存储器传到PC。FlukeView图表软件有各种方式能够以图形和表格(参见事件记录数据)格式查看数据。一项非常重要的功能就是可以“放大”包含事件数据的图形,获得更详细的视图。还可以将数据保存到PC中的数据库或者打印,以便随后分析。
事件和间隔数据如何组合在一起
正象我们已经讨论过的,Fluke 189除了以一定的间隔记录间隔数据外,还记录事件数据。由于要记录两种类型的数据,用户可能会不明白如何将两者组合在一起而使记录成为一个整体。利用FlukeView图表软件,您可以查看在记录期间记录的全部这些数据。
在图2的顶部为时间线,指示记录间隔的结束和下一记录开始的时间。记录过程从时间T0开始。间隔的结束时间为I1、I2、I3和I4。在图2的底部,是表示多用表记录稳定或不稳定信号的时间线。记录过程以稳定的信号开始,然后发生了两个不稳定的信号周期。