SATURN衛(wèi)星-光纖耦合測(cè)量探頭

SATURN高壓探頭



除了使用內(nèi)置測(cè)量模塊外，SATURN瞬態(tài)記錄儀還可以配備光纖模塊。這些模塊通過(guò)數(shù)字光纖電纜連接到外部SATURN測(cè)量衛(wèi)星（見(jiàn)圖）。衛(wèi)星由SATURN基本單元遠(yuǎn)程控制。純光通信和數(shù)據(jù)傳輸確保了遠(yuǎn)程測(cè)試探針和SATURN基本單元之間的最佳電流隔離。這些所謂的光纖傳輸線既可以進(jìn)行浮動(dòng)測(cè)量，也可以橋接測(cè)試對(duì)象和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)之間的大距離。



用例1：

高壓和大功率測(cè)量過(guò)程中的最佳隔離

典型的應(yīng)用包括斷路器、變壓器、繼電器、接觸器等的高壓測(cè)試和高功率測(cè)量（如MOSFET/IIGBT測(cè)試，僅舉兩個(gè)流行的例子）。對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)（如燃料電池）、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)以及電磁加速器（電磁發(fā)射器，EML）的研究也屬于這一使用領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，SATURN基本單元和衛(wèi)星之間的光學(xué)隔離提供了針對(duì)高電壓和高電流的可靠保護(hù)。HV探針的可選增強(qiáng)屏蔽即使在暴露于 電磁場(chǎng)的情況下也能安全準(zhǔn)確地記錄瞬態(tài)信號(hào)。



用例2：

測(cè)量信號(hào)在長(zhǎng)距離上的快速無(wú)干擾傳輸

在另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，主要關(guān)注的是遠(yuǎn)距離橋接，例如在彈道實(shí)驗(yàn)和爆炸試驗(yàn)期間。如果需要，通過(guò)光纖電纜進(jìn)行的數(shù)字命令和數(shù)據(jù)傳輸允許探頭和測(cè)量系統(tǒng)之間的距離達(dá)到數(shù)十英里/公里。SATURN瞬態(tài)記錄儀可自動(dòng)補(bǔ)償不同的電纜長(zhǎng)度以及由此產(chǎn)生的信號(hào)傳輸時(shí)間差異。這確保了在多通道應(yīng)用中所有通道之間的同步數(shù)據(jù)記錄。與傳統(tǒng)光纖傳輸線相比的優(yōu)勢(shì)

測(cè)量數(shù)據(jù)的光纖傳輸存在不同的方法。所有解決方案都有一個(gè)共同點(diǎn)，即通過(guò)光纖電纜傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)使用數(shù)字傳輸線時(shí)，模擬測(cè)量信號(hào)在發(fā)射器側(cè)被數(shù)字化，并通過(guò)光纖電纜傳輸?shù)浇邮掌?。在接收器?cè)，根據(jù)具體的解決方案，以不同的方式對(duì)數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理。



在傳統(tǒng)方法中，使用單獨(dú)的接收器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬電信號(hào)。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，可以通過(guò)普通示波器或測(cè)量設(shè)備（例如，使用SATURN瞬態(tài)記錄器）獲取轉(zhuǎn)換后的信號(hào)。然而，缺點(diǎn)也很明顯：轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)和重新數(shù)字化不可避免地會(huì)產(chǎn)生額外的干擾和精度損失。



SATURN測(cè)量衛(wèi)星已被開(kāi)發(fā)為避免這些額外轉(zhuǎn)換的替代解決方案。SATURN基本單元沒(méi)有使用單獨(dú)的接收器設(shè)備，而是配備了光纖模塊（可提供不同類型的電纜連接器或接線板）。通過(guò)這種方式，來(lái)自衛(wèi)星的光信號(hào)可以直接連接到SATURN基本單元。光纖模塊立即將接收到的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ATURN系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，而無(wú)需任何轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)或重新數(shù)字化。此外，SATURN衛(wèi)星可以通過(guò)SATURN基本單元的用戶界面直接配置和操作，這使得該解決方案特別舒適（見(jiàn)下文）。



SATURN測(cè)量衛(wèi)星的電源

默認(rèn)情況下，SATURN衛(wèi)星配有一個(gè)易于更換的可充電電池。這使得例如可以將測(cè)量探針的電壓電平提高到測(cè)量對(duì)象的電壓電勢(shì)，并且可以在幾個(gè)100kV或兆伏的電平上獲得最小的電壓波動(dòng)。此外，還提供了一個(gè)雙重尺寸的外殼，可以配備其中兩個(gè)電池。一旦一個(gè)電池的電量用完，衛(wèi)星就會(huì)自動(dòng)切換到另一個(gè)。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量，可以在不中斷衛(wèi)星運(yùn)行的情況下取出空電池并重新充電。