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AQ-600

AQ-600

时频测试仪AQ-600功能概述 AQ-600是一款高精度时间信号测量分析仪,能够实时测量和精确分析多种时间信号,同步显示被测信号波形,自动生成测试报告,并通过USB接口保存数据。整个人机界面及功能按键的设计便于操作,外观精巧,易于携带,可广泛应用于时间同步工业领域。 AQ-600时间同步系统测试仪以GPS全球定位系统为时间基准信号,精确测量并同步显示当前输入的时间信号与UT

产品详情

时频测试仪AQ-600

功能概述

       AQ-600是一款高精度时间信号测量分析仪,能够实时测量和精确分析多种时间信号,同步显示被测信号波形,自动生成测试报告,并通过USB接口保存数据.整个人机界面及功能按键的设计便于操作,外观精巧,易于携带,可广泛应用于时间同步工业领域.

       AQ-600时间同步系统测试仪以GPS全球定位系统为时间基准信号,精确测量并同步显示当前输入的时间信号与UTC时间的偏差,确保时间信号测量的高准确性、稳定性和重复性.不仅能够实现时间信号的多通道测量,自动识别被测信号类型,如脉冲时间信号、IRIG-B码、串口报文时间和网络时间报文等,而且支持被测信号的连续性测量,实时显示时间信号之间的比对结果,提供截屏功能,同时自动插入到测试报告中.

       此外,AQ-600具有搬钟功能,可在多种测试环境下使用,提供与基准时间信号同步的输出信号.

关键技术与特点

       多通道输入,自适应多种时间同步信号

       采用两个独立模拟输入通道,可进行双通道的同步采样,轻松实现两个通道信号的测量和对比分析.对于TTL信号、交流信号、空接点信号、RS485信号和RS232信号,采用统一的接口进行接入,在系统内部进行选择切换,自适应匹配相应的处理电路.用户只需要在操作界面中选择要输入信号的类型,系统自动切换到相应信号的匹配电路,不再需要根据信号类型接入不同的接口,方便信号接入.

       实时显示被测信号的波形

       在同类型测试设备中,率先采用双波形实时显示技术,提供以用户体验为中心的人机交互界面.配有高清真彩液晶屏,采用Linux操作系统,除实时显示UTC时间信息、被测信号测试结果、设备状态信息外,也可以实时显示被测信号的波形.支持中英文菜单显示,功能按键及界面类似示波器,操作简单易用,实现了良好的人机交互体验.

       1000M网络接口支持网络报文PTP和NTP的测量

       所有网络接口的硬件都支持IEEE 1588v2(PTP)对时协议,采用基于硬件的时间标记,时间戳精度高,可提供最高水平的时间和频率精度,更可同时显示被测设备的端口类型、UTC偏移、路径延迟、未响应次数、PTP时间等.同时,提供NTP/SNTP测试功能并显示服务器IP地址、服务器mac地址、NTP路径延迟、NTP时间延迟等.

       自动生成测试报告,提供多种形式记录测试结果

       内嵌USB接口,支持多种方式的U盘数据存储:屏幕截图,将AQ-600界面上显示的波形和测试结果以图片的方式存储;单个测试报告,将测试结果自动与国家标准的要求进行对比,分析被测信号的质量,并将测试结果和对比结果保存到格式为xml的文档中;连续性测试的结果,长时间连续将测试数据记录到格式为csv的文档中,可直接用Excel打开.

       提供可编程空接点类型的脉冲输出信号

       装置采用一组光电隔离可编程脉冲空接点类型的输出信号,通过界面操作设置闭合时刻和闭合持续时间,控制所需空接点信号输出时刻以及信号持续时间,用户在特定延时后发出秒脉冲信号并控制脉冲宽度,用于测量回路延时,供各种继保装置测试使用.

       采用高速采样模块,最高采样率达200MS/s.

       内含高速采样模块,每个通道最高采样率达200MS/s,测量分辨率达5ns,可实现输入信号的高精度测量.

       内置高精度铷钟或恒温晶振,保证连续长时间自守时状态的测试精度.

       采用铷原子钟或OCXO实现高精度自守时,铷原子钟守时精度优于1μs/天.采用现代闭环控制守时理论和卡尔曼数字滤波技术,利用外部时间基准对铷钟或OCXO进行控制和驯服.采用高性能FPGA进行高精度时钟控制,系统输出的1PPS信号由内部频率源分频得到,并同步于外部时间基准输出的1PPS信号的长期平均值,克服了由于外部时间基准源的秒脉冲信号跳变所带来的影响,使输出的时间同步信号具有很高的准确度和稳定度,真正复现了"UTC时间基准".

       支持搬钟功能,内置蓄大容量锂电池可连续3小时不间断工作

       内置大容量锂电池,可在电池充满电后且无接外接电源情况下能持续使用3小时,实现了装置的高便携性.同时,装置本身具有高精度自守时功能,可轻松实现搬钟功能.

       采用外接天线、内置天线的冗余设计,优选外接天线,且含天线延时补偿.

       提供高性能的GPS内置接收天线,在无外接天线的情况下装置能够迅速完成时钟的锁定,方便用户在各种环境下进行测试.同时,通过设置天线的长度和高度,装置能够自动补偿由于天线产生的延时,有效的减少了延时误差.

       系统整体结构

       AQ-600采用了模块化设计,由CPU模块、输入模块、输出模块、PTP测试模块和电源模块组成.

系统的整体结构框图如下

CPU模块

       CPU模块是AQ-600时间同步测试仪的核心,依靠外部基准源对本地晶振进行驯服,产生与UTC同步的本地时间基准,控制采样电路对输入信号进行采样和缓存,调用算法单元对信号进行处理和分析,最后将测量结果送到输出模块显示.

输入模块

       将GPS卫星导航系统信号接入系统作为外部时间基准信号,同时两通道的普通模拟输入接口和独立的光纤输入接口将各种被测信号引入系统内部,而控制面板上的按键和飞梭则用于接收用户的各种操作指令.

输出模块

       采用人性化的人机交互界面,通过液晶屏实时显示测量结果和设备的当前状态信息.输出与本地基准时间信号同步的PPS脉冲信号和直流IRIG-B信号,提供输出延迟和脉宽可调的可编程空接点信号.

PTP测试模块

       提供PTP、NTP和SNTP网络时间报文的测试功能,模块带有的自适应100M/1000M的RJ45电网口、1000M的LC光网口和100M的ST光网口,以供装置接收和发送不同类型的网络报文.

电源模块

       采用宽输入范围的交直流开关电源模块,其纹波系数小,噪声干扰低.电源输入范围:110V-220V AC/DC,允许偏差 -20% ~ +20%.

装置基本参数

项目

主要技术指标

GPS接收机

L1 C/A码

灵敏度:–160   dBm

首次定位时间(TTFF):冷启动 < 1min

热启动 < 2s

1PPS时间准确度:优于 50ns

支持可视单星授时

显示内容

北京时间(年、月、日、时、分、秒)、工作状态、信号波形、测试结果等

时间基准信号输入

GPS

测试接口

BNC接口(双通道)

ST多模光纤接口

RJ-45电网口(100/1000M自适应电网络)

ST光网口(100M光网络)

LC光网口(1000M光网络)

测试信号种类

1 PPS脉冲信号(TTL   / RS485 / RS422 / RS232 / 空接点   / 光纤)

IRIG-B(DC)时间码(TTL   / RS485 / RS422 / RS232 / 光纤)

IRIG-B(AC)时间码

串口时间报文(RS485   / RS422 / RS232 / 光纤)

PTP / NTP / SNTP网络时间报文

测试项目

测量:脉冲信号宽度、秒准时沿的时间准确度、时间准确度标准差、上升沿时间、信号幅值、交流信号调制比等

解析:IRIG-B时间码、串口时间报文、PTP   / NTP / SNTP网络时间报文

测试分辨率

5ns

输出信号

1 PPS脉冲信号(TTL   / 可编程空接点)

IRIG-B(DC)时间码(TTL)

自守时稳定度

优于50   ns/h

平均无故障时间

不小于50000h

功率消耗

≤ 30W

工作环境

工作温度:-10℃ ~ +50℃             湿度:5% ~ 95% 不结露

电磁兼容性

达到Ⅲ级标准

电源

外接电源:DC   / AC     220V / 110V

内置电池:可持续供电3小时

测试信号种类及接口

       AQ-600时间同步系统测试仪是一款便携式时间精度测量和分析测试仪器,能对常用的时间同步信号进行解码和分析,包括脉冲时间信号、直流IRIG-B码、交流IRIG-B码、ASCII码串行报文等,其测试功能齐全,可以对各种时间信号的时间准确度、上升时间、脉冲宽度、信号幅值和调制比等进行测量.

测试信号接口

装置支持的测试信号输入接口包括:

       双通道BNC接口;

       ST多模光纤接口;

       NTP/PTP网络测试接口

测试信号种类

装置可测试的信号种类.

信号类型

信号接口

PPS

/ PPM / PPH

IRIG-B

(DC)

IRIG-B

(AC)

串口

报文

NTP

/ PTP

BNC接口

TTL

 

 

 

RS485/RS422

 

 

RS232

 

 

 

 

交流

 

 

 

 

空接点

(24V/110V/220V)

 

 

 

 

ST多模光纤接口

 

 

网络接口

 

 

 

 

装置支持测量的被测信号参数.

序号

信号类型

测试项

1

1PPS/1PPM/1PPH/可编程脉冲

Ø  信号幅值;

Ø  脉冲宽度;

Ø  上升沿时间;

Ø  上升沿的时间准确度.

2

IRIG-B(DC)

Ø  信号幅值;

Ø  上升沿时间;

Ø  秒准时沿的时间准确度.

3

IRIG-B(AC)

Ø  调制比;

Ø  信号幅值;

Ø  秒准时点的时间准确度.

4

串口报文

Ø  波特率;

Ø  信号幅值;

Ø  报文类型;

Ø  秒脉冲前沿偏差 .

5

PTP/NTP/SNTP

Ø  网络延时.

测量精度

装置的测量精度如下表所示.

序号

测试项

测量精度

1

上升沿时间

5ns

2

秒准时沿的时间准确度

25ns

3

脉冲信号宽度

2μs

4

交流码秒准时点的时间准确度

1μs

5

串口报文帧头与1PPS前沿偏差

1μs

6

PTP网络时间报文

50ns

7

NTP/SNTP网络时间报文

100ns

8

信号幅值

0.1V

输出信号指标

1PPS秒脉冲(TTL电平)

装置1PPS秒脉冲指标如下表所示.

序号

项目

指标

备注

1

脉冲宽度

20ms


2

脉冲上升时间

≤   10ns


3

时间准确度

≤   50ns

外接GPS时间同步源

4

标准偏差

≤   15ns

跟踪锁定状态

5

守时精度

≤   50ns/h

铷原子钟

直流IRIG-B码信号(TTL电平)

       装置输出的直流IRIG-B码信号遵循《电力系统的时间同步系统 第1部分:技术规范》标准要求,符合IRIG Standard 200-04的规定,并含有年份和时间信号质量信息(参照IEEE C37.118-2005),其时间为北京时间,如下表所示.

序号

项目

指标

备注

1

码元宽度

10ms


2

脉冲上升时间

≤   10ns


3

抖动时间

≤ 100ns


4

时间准确度

≤   50ns

外接GPS时间同步源

可编程空接点信号

       装置的可编程空接点接口提供可自定义时延(小于1秒)的空接点PPS脉冲输出信号,如下表所示.

序号

项目

指标

备注

1

允许空接点C、E间外接电压

DC   220V


2

允许空接点C、E间允许电流

<   50mA


3

脉冲上升时间

<   1μs


4

时间准确度

<   100ns

与设定时延时间相比

其他指标

环境条件

a) 工作环境条件

       环境温度:-10℃~+50℃;

       相对湿度:5%~95%(装置内部应无凝露,也不结冰);

       大气压力:66 kPa~108 kPa;

       其它应符合GB/T 13729-2002中3.1.2的要求.

b) 贮存、运输极限环境温度

       贮存、运输环境温度极限值为-25℃~+70℃,在不施加任何激励量的条件下,装置应不出现不可逆变化.温度恢复正常后,装置的性能应仍符合本部分中的有关要求.

c) 周围环境

       装置的使用地点应无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动源,不允许有超过发电厂、变电所范围内可能遇到的电磁场存在.有防御雨、雪、风、沙、尘埃及静电的措施.场地应符合GB/T 9361的规定,接地电阻应符合GB/T 2887的规定.

电源   

a) 交流电源

       电压:220V/110V,允许偏差为–20%~+15%;

       频率:50 Hz,允许偏差≤5%;

       交流电源波形为正弦波,谐波含量≤5%.

b) 直流电源

       电压:220V/110V,允许偏差为–20%~+15%;

       直流电源电压纹波系数≤5%.

装配质量要求

       a) 装置按设计图样制造装配.

       b) 装置内的电气元件应符合本身的设计、工艺要求,电子元器件必须经过老化筛选.

       c) 元器件焊接应牢固可靠、清洁整齐.

       d) 配线应整齐美观、标号清楚.

绝缘性能

a) 绝缘电阻

       除非另有规定,考核绝缘性能的大气条件应符合5.5.2.a的要求;

       用电压等级为500V的兆欧表测量各回路之间的绝缘电阻,应符合下述规定:

       所有导电回路与地(或与地有良好接触的金属框架)间的绝缘电阻应不小于20MΩ;

       无电气联系的各导电回路间的绝缘电阻应不小于20MΩ.

b) 介质强度试验

       应符合GB/T 13729-2002中3.6.2的规定.

电磁兼容性

a) 静电放电抗扰度

       装置应能承受GB/T 17626.2-2006中规定的严酷等级为III级静电放电试验,在技术规范内,性能正常.

b) 电快速瞬变脉冲群抗扰度

       装置应能承受GB/T 17626.4-2008中规定的严酷等级为III级电快速瞬变脉冲群试验,在技术规范内,性能正常.

c) 浪涌(冲击)抗扰度

       装置应能承受GB/T 17626.5-2008中规定的试验等级为III级浪涌(冲击)试验,在技术规范内,性能正常.     

a) 振荡波抗扰度

       装置应能承受GB/T 17626.12-1998中规定的严酷等级为III级振荡波试验,在技术规范内,性能正常.