Анализаторы FRANEO 800 представляют собой цифровые измерительные приборы (ЦИП).

Принцип действия анализаторов основан на методе анализа частотных характеристик или частотного отклика 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 FRANEO 800 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 по методу SFRA позволяет выявлять возникающие в процессе работы трансформаторов механические и электрические изменения в активной части.

Основные узлы анализаторов: генератор изменяющейся частоты (свип-генератор), АЦП, микроконтроллер, конвертер питания.

Анализаторы функционируют под управлением программного обеспечения Primary Test Manager (PTM), устанавливаемого на внешний персональный компьютер (ПК) с операционной системой Windows (7, 8, 8.1). Для связи с ПК в приборах используется интерфейс USB 2.0.

Конструктивно приборы размещены в закрытых металлических корпусах. Внешний вид анализаторов представлен на рисунке 1.

На передней панели размещены клемма заземления, разъемы выходного и входного сигналов, индикаторы состояния.

На задней панели размещены выключатель питания, разъем питания, разъем интерфейса USB.

Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям приборов корпус пломбируется бумажным стикером.

Рисунок 1 - Анализаторы частотных характеристик FRANEO 800

Таблица 4 -

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Примечание: ¹⁾ - размах сигнала;

²⁾ - погрешность нормирована в диапазоне частот от 20 Гц до 2 МГц.

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Примечание: ³⁾ - при питании от внешнего блока аккумулятора RBP1.