Test and Measurement

테스트 및 측정(T&M)은 매우 넓은 분야를 커버하고 있습니다. 하지만 기본적으로는 다양한 작동 조건(정상, 작동 한계치 또는 과도한 스트레스 조건에서 작동)에서 물리적 변수(전류, 전압, 온도 등)를 감지하고 결과를 기록하고 분석하는 것입니다.
흔히, 기록 또는 분석 장비와 테스트 또는 측정 중인 부품의 접지 레퍼런스 전압은 서로 다르거나 또는 다를 수 있기 때문에 아이솔레이션이 필요합니다. 다중 채널 또는 다중 파라미터 T&M 장비에서는 입력 신호들 간의 혼선 또는 간섭을 방지하기 위해 입력들 사이에 갈바닉 아이솔레이션이 필요할 수 있으며 이는 배터리에서 전원을 공급받는 측정 장치의 경우에도 그러합니다.

아날로그 입력 T&M 센서에는 일반적으로 작동을 위해서 그리고 정밀 신호 증폭기에 전원을 공급하기 위해 이중 레일 공급 장치가 필요합니다. 증폭되거나 조절된 출력은 일반적으로 아날로그-디지털 변환기로 공급되고 데이터 스트림은 디지털 절연체를 사용하여 분리됩니다. ADC 및 DI에는 12V 또는 24V 주 공급 레일에서 전압을 낮춘 독립적인 3.3V 또는 5V 공급 레일이 필요합니다.
마지막으로, 디지털 버스 아이솔레이터(USB, CAN, GPIB 등)는 그라운드 루프를 피하기 위해, 안전을 위해 또는 T&M 시스템의 단일 결함 톨러런스를 보장하기 위해 종종 필수적입니다.

Line powered T+M equipment can range from desktop products to rack installations with input voltage varying from nominal 90VAC to 277VAC, or even higher for industrial applications. At low power, from 3W to 20W, PCB mounted parts are often used such as the RAC03-K, RAC04-K/277, RAC05-K/480, RAC10-K/277 and RAC20-K. At higher power, from 40W to 550W, chassis-mounted parts RACM40-K, RACM60-K, RACM90-K, RACM230-G and RACM550-G might be chosen. Fan-less operation is often desirable in T+M environments and all these parts can give useful power to high temperatures without forced air, with the 230W and 550W products additionally able to operate with baseplate cooling. Depending on product, safety certifications are available for different end-application environments, IEC/EN 61010, IEC/EN 62368, IEC/EN 60601, EN 60335 as examples. EMC standards are met without additional components and all parts have low mains leakage current which can be critical in T+M applications, particularly in medical environments. Similarly, for sensitive measurements, the low output noise of the RECOM AC/DC power supplies can be a benefit.

RECOM은 케이스 크기가 컴팩트한 매우 높은 아이솔레이션 DC/DC 컨버터를 공급하고 있습니다. 우리의 탁월한 RHV2/RHV3 시리즈는 단단한 진공 이온 펌프, X선 장비 및 고전압 분진 필터와 같이 매우 높은 아이솔레이션 측정에 필요한 분야를 위해 20kVDC(12.5kVAC/1분) 아이솔레이션을 제공하는 SIP16 케이스 컨버터입니다.

당사의 REM 시리즈는 최대 10kVDC(5kVAC/1분)의 아이솔레이션을 제공하며, 아이솔레이션 장벽 전체에 걸쳐 연속적인 230VAC를 견딜 수 있도록 설계되고 인증된 컨버터입니다. 출력은 1W ~ 30W까지입니다. 예를 들어 주 전압에서 작동하는 변압기, 트랜지스터, 다이오드 또는 콘덴서에 부착된 온도 측정용 서모커플에 대한 아이솔레이션에 적합합니다.

그라운드 루프 또는 저전압 시스템 간섭을 방지하기 위해 기능적 분리가 필요한 T&M 애플리케이션의 경우에는 3kV, 4kV 또는 6kV 아이솔레이션 옵션을 갖추고 있으며 가격 대비 성능이 탁월한 RKE 시리즈 컨버터가 적합합니다.

산업용 CAN 버스, RS-485(ModBus) 또는 GPIB 시스템은 센서, 릴레이, 오실로스코프 및 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치/부하를 상호 연결하여 자동 테스트 장비(ATE) 또는 SCADA(Superved Control and Data Acquisition) 시스템을 생성하는 데 종종 사용됩니다. 이러한 시스템은 그라운딩 지점 간에 상당한 포텐셜 차이가 있을 수 있으며, 특히 고전압 또는 고전류 애플리케이션 또는 케이블이 긴 경우 그러합니다. 아래에 표시한 것과 같이, 절연된 직렬 인터페이스, CAN-Bus 트랜스시버 또는 USB 아이솔레이터는 센서 장치 간의 포텐셜 차이에 의한 영향을 제거합니다.

절연된 데이터 버스 트랜스시버에는 직렬 통신 버스를 위해서 일반적으로 절연된 공간 사이에 걸쳐 배치되는 절연된 DC/DC 컨버터 전원이 필요합니다. 일반적인 입력과 출력 전압의 조합은 3.3V에서 3.3V, 5V에서 5V 또는 3.3V에서 5V 입니다.

아래에 표시한 것처럼, RECOM은 신속하게 CAN 버스 시스템 시제품을 제작할 수 있도록 준비된 평가보드(R-REF03-CAN1)를 제공하고 있습니다.

많은 센서들은 낮은 레벨의 출력을 전달합니다. 예를 들어, K형 서모커플은 25°C에서 단 1mV의 열 전기 전압을 출력합니다. 높은 게인의 서모커플 증폭기는 공통 모드 노이즈에 예민하므로 매우 조용한 전원 공급 레일을 필요로합니다. 레귤레이트되지 않는 절연 DC/DC 컨버터는 60-100mV p-p 리플을 출력하므로 측정에 방해가됩니다. 이에 대한 해결책으로 RECOM은 표준 컨버터와 동일한 핀아웃을 가지고 있고 포스트 레귤레이션하는 DC/DC 컨버터를 공급하고 있습니다. 이 컨버터는 절연된 DC/DC 컨버터의 장점과 리니어 레귤레이터의 전압 안정성 및 저소음 출력을 함께 가지고 있습니다. 예를 들어, RIZX-0505는 30mV p-p 리플을 가진 레귤레이트된 5V 출력을 제공합니다. 이 값도 아직 높다면 간단한 입력 및 출력 필터를 사용하여 출력 리플을 2mV p-p로 줄여 매우 낮은 노이즈(-68db)의 격리된 파워를 공급할 수 있습니다.

리니어 레귤레이터는 높은 입력 전압을 TTL 또는 CMOS 부품에 적합한 낮은 전압으로 떨어뜨리기 위한 비용이 낮고 신뢰할 수 있는 부품입니다. 하지만 효율이 매우 낮아서 사용 가능한 출력 전류가 제한될 수 있으며 이는 파워 소모가 너무 많아지기 때문입니다. 스위칭 모드 DC/DC 컨버터는 파워 컨버터입니다. 즉, 24V 입력, 5V/1A 출력 컨버터는 주 공급에서 리니어 레귤레이터의 4분의 1도 되지 않는 208mA를 초과하지 않습니다. 따라서, 복수의 독립 채널을 갖춘 T&M 장비의 경우, 각 입력 채널에 효율적으로 전력을 공급하기 위해 스위칭 레귤레이터 또는 절연된 DC/DC 컨버터를 사용하는 것이 타당합니다.

DC/DC 컨버터 사용은 극성이 다른 두개의 레일에 전원을 공급하는 가장 간단하고 저렴하며 효율적인 방법입니다. RECOM은 오퍼레이션 증폭기의 전원 레일에 적합한 광범위한 이중 출력(±5V, ±12V 또는 ±15V) 컨버터를 공급하고 있습니다. 컨버터의 최대 출력 부하 등급은 매우 낮은 파워를 소비하는 설계에 필요한 250mW 정도의 적은 파워에서부터 대형 멀티 채널 시스템에 필요한 40W까지입니다.

적용 예는 하이-사이드 전류 감지 회로입니다. 션트 저항이 높은 AC 또는 DC 전압에 연결되어 있으므로, 아이솔레이션된 op-amp를 사용하여 전압 강하를 측정합니다. op-amp용 절연 바이폴라 공급 장치가 부동 상태이므로 공통(0Viso)을 op-amp 입력에 직접 연결할 수 있습니다.