SATURN衛星-光纖耦合測量探頭

SATURN高壓探頭



除了使用內置測量模塊外，SATURN瞬態記錄儀還可以配備光纖模塊。這些模塊通過數字光纖電纜連接到外部SATURN測量衛星（見圖）。衛星由SATURN基本單元遠程控制。純光通信和數據傳輸確保了遠程測試探針和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行浮動測量，也可以橋接測試對象和數據記錄系統之間的大距離。



用例1：

高壓和大功率測量過程中的最佳隔離

典型的應用包括斷路器、變壓器、繼電器、接觸器等的高壓測試和高功率測量（如MOSFET/IIGBT測試，僅舉兩個流行的例子）。對儲能系統（如燃料電池）、電動機和發電機以及電磁加速器（電磁發射器，EML）的研究也屬于這一使用領域。在這些應用中，SATURN基本單元和衛星之間的光學隔離提供了針對高電壓和高電流的可靠保護。HV探針的可選增強屏蔽即使在暴露于 電磁場的情況下也能安全準確地記錄瞬態信號。



用例2：

測量信號在長距離上的快速無干擾傳輸

在另一個應用領域，主要關注的是遠距離橋接，例如在彈道實驗和爆炸試驗期間。如果需要，通過光纖電纜進行的數字命令和數據傳輸允許探頭和測量系統之間的距離達到數十英里/公里。SATURN瞬態記錄儀可自動補償不同的電纜長度以及由此產生的信號傳輸時間差異。這確保了在多通道應用中所有通道之間的同步數據記錄。與傳統光纖傳輸線相比的優勢

測量數據的光纖傳輸存在不同的方法。所有解決方案都有一個共同點，即通過光纖電纜傳輸數據。當使用數字傳輸線時，模擬測量信號在發射器側被數字化，并通過光纖電纜傳輸到接收器。在接收器側，根據具體的解決方案，以不同的方式對數字化信號進行進一步處理。



在傳統方法中，使用單獨的接收器將光信號轉換回模擬電信號。該解決方案的優點在于，可以通過普通示波器或測量設備（例如，使用SATURN瞬態記錄器）獲取轉換后的信號。然而，缺點也很明顯：轉換回模擬信號和重新數字化不可避免地會產生額外的干擾和精度損失。



SATURN測量衛星已被開發為避免這些額外轉換的替代解決方案。SATURN基本單元沒有使用單獨的接收器設備，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）。通過這種方式，來自衛星的光信號可以直接連接到SATURN基本單元。光纖模塊立即將接收到的數字測量數據傳輸到SATURN系統的存儲器中，而無需任何轉換回模擬信號或重新數字化。此外，SATURN衛星可以通過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（見下文）。



SATURN測量衛星的電源

默認情況下，SATURN衛星配有一個易于更換的可充電電池。這使得例如可以將測量探針的電壓電平提高到測量對象的電壓電勢，并且可以在幾個100kV或兆伏的電平上獲得最小的電壓波動。此外，還提供了一個雙重尺寸的外殼，可以配備其中兩個電池。一旦一個電池的電量用完，衛星就會自動切換到另一個。對于長時間測量，可以在不中斷衛星運行的情況下取出空電池并重新充電。