Labormesstechnik Leistungen hochpräzise bestimmen

Der neue Leistungsanalysator PA4000 von Tektronix kann mit einigen beachtlichen Eigenschaften, vor allem in Bezug auf Präzision, aufwarten.
Der neue Leistungsanalysator PA4000 von Tektronix kann mit einigen beachtlichen Eigenschaften, vor allem in Bezug auf Präzision, aufwarten.

Der Leistungsanalysator-Markt weitet sich um hochinteressante, neue Geräte aus: nachdem Yokogawa vor kurzem erst einen Analysator vorgestellt hatte, kommt nun Tektronix mit einem technologisch sehr attraktiven Präzisions-Gerät für den Entwickler-Arbeitsplatz auf den Markt.

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Der neue Leistungsanalysator PA4000 von Tektronix

Der neue Leistungsanalysator PA4000 von Tektronix.

Der neue Leistungsanalysator von Tektronix, der übrigens mit Know-how des Unternehmens Voltech entwickelt wurde, nennt sich PA4000, und er erlaubt die Strom- und Spannungsmessung von DC bis hinauf zu Frequenzen von 1 MHz bei Crest-Faktoren bis maximal 10; das ganze ab einem bis zu maximal vier bestückbaren Kanälen pro Analysator-Gerät. Die Spannungs-Bereiche können dabei bis 1000 V (effektiv) sowie 2000 V (Spitzenwert) betragen; Ströme können in verschiedenen Bereichen ab 25 mA bis hinauf zu 30 A erfasst werden; noch höhere Stromwerte machen sich dann spezielle Stromwandler zu Nutze.

Bis zu einer Maximalfrequenz von 1 MHz lassen sich mit der verfügbaren Software alle Analysen bis zur 100. Oberwelle machen; erhältlich ist der Analysator in verschiedenen Konfigurationen, vom 1-Kanal-System bis hin zur 4-Kanal-Ausführung. Verschiedene Interfaces zur obligaten Vernetzung bzw. Rechner-Kopplung stehen zur Verfügung: USB, LAN, RS-232 und als Option GPIB. Den Basis-Fehler im Spannungsbereich gibt das Datenblatt mit beachtlich niedrigen 0,04 % an, so dass hohe Präzisionswerte erzielbar sind. Zum Patent angemeldet ist im Rahmen dieser Analysatoren die "Spiral Shunt-Technologie“.

Bei dem Spiral Shunt handelt es sich um eine Impedanz (im Wesentlichen ein ohmscher Widerstand mit zwangsläufig geringen kapazitiven und induktiven Anteilen), der im Analysator untergebracht ist und durch den der zu messende Strom fließt. Die an dieser Impedanz messbare Spannung (der Spannungsabfall) repräsentiert direkt - gemäß dem Ohmschen Gesetz) den durchfließenden Strom (sofern sich der Impedanzwert, praktisch also der Widerstandswert, nicht durch äußere Einflüsse verändert).Die Impedanz wird hier gebildet aus einem streifen- oder bandartig aufgebauten Manganin-Widerstand, der zur Verringerung induktiver bzw. kapazitiver Anteile spiralförmig eingedreht ist und das Ende der Struktur mechanisch zum Anfang wieder zurückgeführt hat.

Eine weitere Besonderheit ist ein Kühler, der aerodynamisch ausgeklügelt durch diese Manganin-Bandspirale hindurchbläst um Impedanzänderungen durch Erwärmung (die ja wegen des durchfließenden Stroms immer entstehen) zu verhindern. Spiral-Shunt-Struktur und intelligent gesteuerte Kühlung sind die wesentlichen Faktoren, die die hohe Präzision der Strommessung (und damit der Leistungsberechnung) in dem neuen Gerät bilden. Das Manganin wird übrigens deshalb als Widerstandsmaterial verwendet, weil es sehr stabile Widerstandswerte über einen weiten Temperaturbereich garantiert.

Die Preise bestimmen sich je nach Kanal-Konfiguration; sie beginnen bei knapp über 10000 Dollar für die Einkanal-Version.