Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 представляют собой цифровые электроизмерительные приборы. Управление процессом измерения осуществляется при помощи встроенного микропроцессора.

На лицевой панели анализаторов расположены: сенсорный дисплей, разъёмы передающего и принимающего каналов, предназначенные для присоединения измерительных датчиков, разъемы интерфейсов USB и RS232, разъем питания от сети переменного тока, клемма заземления.

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 FRA 5310 в качестве источника зондирующих сигналов используется генератор синусоидального напряжения изменяющейся частоты. Двухканальный АЦП приборов записывает два сигнала: 1-й канал записывает 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.

Фотография общего вида анализаторов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Фотография общего вида анализаторов частотных характеристик FRA 5310

Комплект поставки анализаторов представлен в таблице 3.

Таблица 3

Основные метрологические и технические характеристики анализаторов частотных характеристик FRA 5310 представлены в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2