Messen des Einschaltstroms

Alle elektronischen Geräte enthalten kapazitive oder induktive Komponenten, die beim Einschalten einen Einschaltstrom erzeugen. Dieses Verhalten ist mehr als nur ein Nebeneffekt – es stellt einen wesentlichen Betriebsaspekt dar und muss sorgfältig überwacht werden. Der R&S®NPA Power Analyzer ist das richtige Gerät für diese Aufgabe.

Ihre Anforderung

Von FPGA-Bausteinen bis Bohrmaschinen zeigt praktisch jede Komponente und jedes Gerät einen Einschaltstrom, der den gewöhnlichen Betriebsstrom weit überschreitet. Der Einschaltstrom ist insbesondere für Schaltnetzteile wichtig. Damit die Schaltkreise entsprechend ausgelegt und sicherheitsrelevante Faktoren berechnet werden können, muss der Einschaltstrom korrekt bestimmt werden.

Lösung von Rohde & Schwarz

Der R&S®NPA501 Power Analyzer und der R&S®NPA701 Konformitätstester ermöglichen eine lückenlose Aufzeichnung und Verarbeitung der Signale in Echtzeit bei hoher Messdynamik. Vielfältige Anzeigemöglichkeiten sorgen für schnelle und zuverlässige Ergebnisse.

Der interne Strommessbereich deckt ±15 mA bis ±60 A (Spitze) ab. Durch einen zusätzlichen Sensor kann der Strommessbereich erweitert werden. Der Eingang kann mit externen Strommesswiderständen kombiniert werden, um kleinere Strombereiche anzuzeigen, oder mit Stromzangen, um größere Strombereiche anzuzeigen. Die R&S®HZC51 Stromzange erweitert den Strommessbereich auf ±1000 A.

Numerische Ansicht der Messwerte
Numerische Ansicht der Messwerte
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Numerische Ansicht

Wenn nur der maximale Einschaltstrom gemessen werden muss (z. B. um die Kabeldicke zu bestimmen), liefert eine numerische Ansicht unmittelbar das Ergebnis. Der Spitzenwert ist IPPeak. Falls Ausreißer erfasst werden sollen, muss der Prüfling mehrmals ein- und ausgeschaltet werden. Der maximale Spitzenwert wird dann mit Hilfe der Spitzenwertspeicherung (Peak Hold-Funktion) bestimmt.

Der Strombereich sollte mit der Range Up-Taste manuell gemäß dem erwarteten Strom eingestellt werden. Der Autorange-Modus kann wieder aktiviert werden, indem die Range Up-Taste gedrückt gehalten wird.

Trend Chart-Ansicht mit sechs Beispiel-Einschaltvorgängen für das Messobjekt
Trend Chart-Ansicht mit sechs Beispiel-Einschaltvorgängen für das Messobjekt
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Trend Chart-Ansicht

Die Trend Chart-Ansicht zeigt die Unterschiede der einzelnen Einschaltvorgänge. Die Charakteristiken mehrerer Einschaltvorgänge lassen sich auf einfache Weise aufzeichnen und miteinander vergleichen.

Mit der Hold-Taste können Messungen pausiert werden. Durch Gedrückthalten der SAVE/RECALL-Taste kann ein Screenshot auf einem USB-Flashlaufwerk gespeichert werden.

Inrush-Ansicht für eine Bohrmaschine beim Einschalten
Inrush-Ansicht für eine Bohrmaschine beim Einschalten
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Inrush-Ansicht

Die Inrush-Ansicht ermöglicht eine genauere Analyse der Einschaltvorgänge (z. B. zur Bestimmung des Schmelzintegrals einer Sicherung). Die unkomprimierte Aufzeichnung von bis zu 8192 Spannungs- und Strompunkten ist mit einer Aufzeichnungsdauer von 16 ms bis 67 s möglich. Verschiedene Trigger-Optionen stehen ebenfalls zur Verfügung. Die ACQ TIME-Taste kann zur Anpassung der Aufzeichnungszeit nach Bedarf verwendet werden.

Messdokumentation

Nach der erfolgreichen Messung können die präzisen Daten als konfigurierbare CSV-Datei bequem auf einem USB-Flashlaufwerk gespeichert werden. Diese Daten können dann auf einem PC mit gängigen Datenverarbeitungsprogrammen ausgewertet werden.

Fazit

Der R&S®NPA501 Power Analyzer und der R&S®NPA701 Konformitätstester von Rohde & Schwarz messen den Einschaltstrom von Geräten effizient und unterstützten so die Auslegung der Schaltung und sicherheitsrelevanten Komponenten. Sie ermöglichen eine Analyse in Echtzeit, unterstützen die Erweiterung des Strommessbereichs und bieten anpassbare Datenansichten für präzise Ergebnisse.

Datenauswertung, z. B. in Excel oder MATLAB®
Datenauswertung, z. B. in Excel oder MATLAB®