Motor Drive Analyzer Leistungsanalysator und Oszilloskop in einem Gerät

Komplexe Embedded-Control-Systeme können schnelle Mikroprozessoren enthalten.
Komplexe Embedded-Control-Systeme können schnelle Mikroprozessoren enthalten.

Dreiphasige Leistungswandler nutzen sehr komplexe Embedded Control Designs, um die Leistung zu regulieren. Diese komplexen Embedded-Control-Systeme können sehr schnelle Mikroprozessoren enthalten mit umfangreicher Mixed-Signal-Architektur. Das stellt neue Herausforderungen an die Messgeräte.

Für viele Anwendungen werden spezialisierte Messgeräte benötigt; oft sind daneben Oszilloskope von Vorteil. Messgeräte auf Oszilloskopbasis, die speziell für eine Anwendung vorgesehen sind, bieten alle Aspekte in einem Gerät. Teledyne LeCroy hat diese Methode schon öfter angewendet: Serial Data Analyzer (SDA), Vehicle Bus Analyzer (VBA) und Disc Drive Analyzer (DDA) bieten an besondere Aufgaben angepasste Funktionen und können gleichzeitig auch wie ein normales Oszilloskop verwendet werden.

Auch der neue Motor Drive Analyzer (MDA) beruht auf diesem Prinzip. Schon im Oktober wurde eine Software-Option vorgestellt, die das Oszilloskop HDO8000 für Messungen an Motorantrieben optimierte. Seitdem wurde die Lösung zusammen mit den Kunden weiterentwickelt und erweitert. Jetzt wird die Software-Option von der fertigen Geräteserie MDA800 abgelöst.

Ein komplettes Antriebssystem ist eine hochkomplexe Mischung aus dreiphasiger Leistungselektronik, analogen, digitalen und seriellen Daten und pulsweitenmodulierten (PWM) Signalen. Traditionelle 8-bit-Oszilloskope sind in der Lage, Aktivitäten von Embedded-Control-Systemen oder Leistungstransistoren zu erfassen. Leistungsanalysatoren sind ausschließlich für Messungen der Antriebsleistung und -effizienz geeignet, haben aber nur sehr geringe bis keine Signalerfassungsmöglichkeiten für Embedded-Controller und keine Debug-Fähigkeiten für Antriebssysteme.

Der MDA800 integriert den Leistungsanalysator in das Oszilloskop und lässt dadurch verschiedene Aufgaben in einem Gerät durchführen: statische und dynamische Dreiphasen-Messungen und die mechanische Antriebsanalyse. Dazu kommen alle Eigenschaften eines Oszilloskops bis 1 GHz zur Fehlersuche in Embedded-Control-Systemen.

Der MDA basiert auf der Oszilloskop-Plattform des HDO8000 und verfügt damit über acht Eingangskanäle (16 interne Digitalkanäle optional), 12 bit A/D-Umsetzer-Auflösung, 2,5 GS/s Abtastrate, 350 MHz bis 1 GHz Bandbreite und bis zu 250 Millionen Punkte pro Kanal Erfassungs- und Analysespeicher. Der MDA erlaubt Signalerfassungen direkt von Dreiphasen-Leistungseinheiten, Leistungstransistoren und Embedded-Control-Systemen. Auch Dreiphasen-Leistungsanalysen sind damit möglich. Mit dem MDA können alle Aspekte der kompletten Antriebseinheit analysiert werden, insbesondere dynamische Antriebsverhalten, wie z.B. Lastaufbringung oder Wechsel des Belastungszustandes.

Gegenüber der ursprünglichen Software-Option bietet das fertige Gerät erweiterte mechanische Messeigenschaften und mehr Parameter, die über Sensoren erfasst werden können, zum Beispiel die Geschwindigkeit. Darüber hinaus hat der MDA800 ein eigenes, auf die Anwendung abgestimmtes User Interface. Auch einige Knöpfe des Oszilloskops haben andere, angepasste Funktionen bekommen.

nach Unterlagen von Teledyne LeCroy