Анализаторы FRAX представляют собой цифровые измерительные приборы (ЦИП).

Принцип действия анализаторов основан на методе анализа частотных характеристик SFRA (Sweep Frequency Response Analyzer). Анализатором измеряются амплитуды сигналов изменяющейся частоты: зондирующего и прошедшего через исследуемое устройство. При этом определяются амплитудные и фазовые характеристики исследуемого устройства. В результате измерений происходит накопление массива данных о состоянии объекта и интерпретация этого массива данных на основе определенного алгоритма распознавания образов.

В анализаторах FRAX в качестве источника зондирующих сигналов используется генератор синусоидального напряжения изменяющейся частоты. Двухканальный АЦП приборов записывает два сигнала: 1-й канал - подаваемое от генератора на вход объекта измерений (например, обмотки трансформатора) напряжение, плавно изменяющееся по частоте в широком диапазоне - от нескольких герц до нескольких мегагерц; 2-ой канал - записывает реакцию объекта измерений на приложенное воздействие.

Далее, анализатором рассчитывается передаточная функция как отношение спектров входного и выходного сигналов. Степень отличия передаточных функций, рассчитанных до и после воздействия на объект измерений, производится с помощью рассчитываемых коэффициентов парной корреляции, стандартных отклонений, анализа резонансных частот.

Значения амплитуды и фазы для обоих каналов могут быть отображены на графике и экспортированы как амплитуда, фаза, импеданс (полное сопротивление), адмиттанс (полная проводимость) и т. д. Функция создания пользовательских моделей, встроенная в анализаторы, позволяет вычислить практически любой параметр, основываясь на измеренных и сохраненных данных.

Так как трансформатор состоит из цепочек емкостей, индуктивностей и сопротивлений и представляет собой сложную комплексную электрическую схему, имеющую свою уникальную кривую отклика при подаче сигнала переменной частоты, то даже незначительные локальные изменения положения элементов обмотки трансформатора (витков, катушек, отводов) приводят к резкому изменению соответствующих емкостей и индуктивностей и, соответственно, к изменению собственных частот колебаний обмотки. Разные виды деформаций приводят к изменениям в разных диапазонах спектра частот, что отображается на построенных графиках. Таким образом, регистрация частотных параметров обмоток силовых трансформаторов по методу SFRA позволяет выявлять возникающие в процессе работы искажения геометрической формы обмоток. Такой опасный дефект, приводящий к деформации изоляционных промежутков в обмотке, возникает в силовых трансформаторах при наличии двух, взаимно связанных условий - при ослаблении усилия прессовки обмоток, и в результате протекания по обмоткам трансформатора сквозных токов короткого замыкания, имеющих большие значения.

Основные узлы анализаторов: генератор изменяющейся частоты (свип-генератор), АЦП, микропроцессор, источник питания.

Анализаторы функционируют под управлением программного обеспечения FRAX for Windows, устанавливаемого на внешний персональный компьютер (ПК) с операционной системой Windows (2000, XP, Vista, 7), либо встроенного в прибор (модель FRAX 150). Для связи с ПК в приборах используется интерфейс USB и Bluetooth (только для модели FRAX 101).

Анализаторы выпускаются в трех модификациях: FRAX 99, FRAX 101 и FRAX 150, отличающихся функциональными возможностями, погрешностями измерений, сервисными функциями и конструкцией. Модель FRAX 150 имеет встроенные компьютер, ЖК-дисплей и клавиатуру.

Конструктивно приборы размещены в закрытых металлических корпусах из алюминия. Питание анализаторов - от сети переменного тока.

Таблица 3 - Комплектность (основной комплект поставки)

Таблица 4 - Комплектность (опциональная поставка)

Таблица 2 - измерителей FRAX