PZ4000 LEISTUNGSANALYSATOR
Dieser leistungsfähige Leistungsanalysator ist besonders für den Einsatz in der Forschung und Entwicklung umweltfreundlicher Produkte und Technologien geeignet. Das Gerät wurde entsprechend den YOKOGAWA Richtlinien "Guidelines for Designing Products for the Environment" und "Criteria for Environmental Assessment in Product Design" entwickelt und wird in unseren nach ISO14001 zertifizierten Werken hergestellt. Wir haben diese Richtlinien und Standards im Hinblick auf einen weltweiten Umweltschutz und entsprechend dem Kyoto Protokoll (Third Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change -COP3, Kyoto, Dezember 1997) erstellt.
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| The PZ4000 was selected by TM Magazine for the Best in Test 1999. |
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Details
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Merkmale
Das Test & Measurement Magazine hat den leistungsfähigen Analysator PZ4000 aufgrund folgender Merkmale ausgezeichnet:
- Große Messbandbreite (DC bis 2 MHz).
- Genaue Erfassung der Eingangssignale mit Hilfe schneller Abtastverfahren (max. 5 MS/s).
- Funktionen zur Darstellung des Spannungs- und Stromverlaufs sowie Analyse-Funktionen für Leistungsberechnungen auch bei schwankenden Eingangssignalen.
- Funktionen für eine Oberwellenanalyse (bis zur 500. Ordnung) und Fast Fourier Transformation (FFT) für eine Analyse des Leistungsspektrums auch bei hohen Frequenzen.
- Mehrere Kanäle, synchronisierte Messungen mit mehreren Geräten und Master-Slave Trigger-Funktion vereinfachen komplexe Untersuchungen.
- Umweltfreundliches Design auf der Basis der YOKOGAWA Richtlinien "Designing Products for the Environment" und "Criteria for Environmental Assessment in Product Design".
- Optionales Sensor-Eingangsmodul ermöglicht die Untersuchung des Motorwirkungsgrads und des Gesamtwirkungsgrads einschließlich der Motorsteuerung.
Funktionen
Darstellung der gemessenen Signale
Zu messenden Spannungen und Ströme werden mit hoher Geschwindigkeit abgetastet (maximal 5 MS/s). Die Leistung wird aus den erfassten Daten berechnet, zudem wird der Signalverlauf genau dargestelltAnzeige-Beispiele:
Überprüfung des Ausgangssignals eines über einen Umrichter angesteuerten 3-Phasen Motors  |
Überprüfung mit Hilfe der Zoom-Funktion, ob auch bei einem Betrieb mit nur wenigen Umdrehungen pro Minute alle Impulssignale vollständig erfasst werden  |
- Korrelation zwischen den angezeigten Signalen und den berechneten Leistungswerten. Anzeige des Signalverlaufs und der berechneten Werte (z.B. Leistungswerte) auf der Basis der im Hauptspeicher abgelegten Daten, somit lassen sich diese miteinander korrelieren.
- Einfache Überprüfung der Messeffizienz. Gemessene Signale und berechnete Werte können gleichzeitig überprüft werden, wodurch sich fehlerhafte Messungen vermeiden lassen.
- Es wird kein Tastkopf für Signalmessungen benötigt. Spannungs- und Stromsignale können ohne differentielle Oszilloskop-Tastköpfe oder Stromsonden gemessen werden. Der PZ4000 kann Signalmessungen viel genauer durchführen als konventionelle Oszilloskope.
Große Bandbreite, hochpräzise Messungen
Messungen können über einen weiten Frequenzbereich (DC bis 2 MHz) durchgeführt werden, was eine Messung der Verlustleistung von elektronischen Komponenten, hochfrequenten Beleuchtungsanlagen und anderen Geräten ermöglicht.Anzeige-Beispiele:
Messungen von Beleuchtungsanlagen mit Umrichter und einer Grundwelle von etwa 50 kHz  |
Messung der Verluste bei einer hochfrequenten Kondensatorsteuerung (500 kHz)  |
- Hochpräzise Leistungsmessungen bei hohen Frequenzen Darstellung des Signalverlaufs und der berechneten Werte (z.B. Leistungswerte) auf der Basis der erfassten und im internen Speicher abgelegten Daten, somit lassen sich diese miteinander korrelieren.
- Messung des Lampenstroms von Leuchtstofflampen Mit dem PZ4000 lässt sich der Lampenstrom von Leuchtstofflampen mit Hilfe einer Delta-Berechnungsfunktion messen. Die Funktion berechnet die jeweiligen momentanen Unterschiede zwischen dem Ausgangsstrom des elektrischen Vorschaltgeräts und dem Kathodenstrom.
- Messung der Verluste beim Anschalten einer Last an elektronische Komponenten Mit dem PZ4000 lassen sich Leistungsverluste durch die wirkliche Last messen. Ansonsten müssten diese durch die Evaluierung der Charakteristik auf der Basis kleiner Signale von einem LCR-Meter oder einem Impedanzanalysator ermittelt werden.
- Leistungsmessungen bei äußerst niederfrequenten Signalen Durch den internen Speicher mit 4 MWord (optional; ausreichend für 4 Million Messwerte) sind genaue Messungen von äußerst niederfrequenten Signalen (einige mHz) möglich.
Dynamische Erfassung von Last-Schwankungen
Messwerte werden im internen Speicher (maximal 4 M Words) abgelegt. Es lassen sich Spannungs-, Strom- und Leistungswerte über bestimmte Teilbereiche des Speichers (entspricht Daten von 100 k Words) berechnen und anzeigen. Auf dem Display lassen sich so Lastschwankungen über der Zeit verdeutlichen.
Anzeige-Beispiele:
Messung des Einschaltstroms bei einem Umrichter-gesteuerten Staubsaugers  |
Untersuchung des Wirkungsgrads beim Einschalten des Umrichterausgangs bei einer Induktionsheizung  |
- Einschaltstrom und Leistungsmessungen (beim Einschalten) In der Vergangenheit mussten der Eingangsstrom und die Leistungswerte beim Einschalten mit Hilfe von Oszilloskopen o.ä. gemessen werden. Der PZ4000 kann diese Messungen viel genauer ausführen und die Prozedur zudem deutlich vereinfachen.
- Leistungsmessung in einem speziellen Status (spezielle Bereiche im internen Speicher) Leistungsmessungen bei Geräten mit sich ändernden Lasten erfolgen normalerweise indem die Energieaufnahme im jeweiligen Betriebszustand über einen längeren Zeitraum mittels einer Integrationsfunktion gemessen wird. Daraus wird dann der durchschnittliche Leistungswert berechnet. Im Gegensatz dazu ermöglicht der PZ4000 Leistungsmessungen über einem spezifischen Zeitraum mit Hilfe eines einstellbaren Cursors. Dadurch lässt sich der Zeitaufwand für derartige Messungen deutlich reduzieren.
Graphische Leistungsanalyse
Der PZ4000 ermöglicht eine schnelle Analyse von Oberwellen (bis zur 500. Ordnung). Mit der FFT-Berechnungsfunktion lässt sich eine Spektrumanalyse im hochfrequenten Bereich ausführen (bis 2,5 MHz). Die Analyse-Ergebnisse werden in Form eines Spektrumdiagramms angezeigt. Außerdem kann mit Vektoren, welche für die grundlegenden Komponenten der verzerrten Signale stehen, eine visuelle Darstellung der Lastbilanz in einer 3-Phasen Versorgung erreicht werden.
Spektrumanalyse von Strom und Leistung eines Umrichterausgangs  |
Darstellung der Grundwellen-Vektoren eines Umrichterausgangs  |
- Leistungsspektrumanalyse bei verzerrten Signalen Beim PZ4000 wird nicht zusätzlich noch ein Frequenzanalysator benötigt, um eine Spektrumanalyse des Trägersignals eines Umrichters auszuführen. Bislang war diese Art der Analyse schwierig durchzuführen. Ein großer Vorteil des PZ4000 ist, dass für die Eingangssignale kein Tastkopf benötigt wird. Dies vermeidet Fehler auf Grund der Toleranz des Tastkopfs.
- Untersuchung des Lastausgleichs bei einem Dreiphasen-Antrieb Die Vektoranzeige nutzt eine Analyse-Funktion für Oberwellen und liefert damit einen visuellen Überblick über den Zustand der einzelnen Phasen in 3-Phasen Schaltungen. Dies macht die Auswertung einfacher, als wenn Berechnungen manuell auf der Basis von numerischen Daten ausgeführt werden müssen.
Charakteristik
Frequenzcharakteristik (Spannung und Strom)
Frequenzcharakteristik (Phasenwinkel und Last bei reiner Blindlast)
Linearität (Strom)
Stabilität
Spezifikationen
| Name | Beschreibung | Dateityp | |
|---|---|---|---|
| Bulletin 2573-00E | Power Analyzer PZ4000 |  494 KB |
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Application Notes
| Name | Beschreibung | |
|---|---|---|
| Development and Evaluation of Linear Motors | Development and Evaluation of Linear Motors | Mehr Info |
| Evaluating Starting Characteristics for Fluorescent Lamps | Evaluating Starting Characteristics for Flurescent Lamps | Mehr Info |
| Total Evaluation of an Inverter-Controlled Elevator | Total Evaluation of an Inverter-Controlled Elevator | Mehr Info |
| Short-Term Integration of Load-Changeable Units | Short-Term Integration of Load-Changeable Units | Mehr Info |
| Designing Energy-Saving Appliances | Designing Energy-Saving Appliances | Mehr Info |
| Evaluating Active Filters | Evaluating Active Filters | Mehr Info |
| Evaluating Electrical Vehicle Non-Contract Charging Systems | Evaluating Electrical Vehicle Non-Contract Charging Systems | Mehr Info |
| Transient Power Measurement of a Facsimile Machine | Transient Power Measurement of a Facsimile Machine | Mehr Info |
| Characteristics of Transient Response from Industrial Robots | Characteristics of Transient Response from Industrial Robots | Mehr Info |
| Support for Designing Semiconductor Equipment for Saving Energy | Designing Semiconductor Processing Tool for Saving Energy | Mehr Info |
| Evaluating Electrical Vehicles Non-contract Charging Systems | Evaluating Electrical Vehicles Non-Contract Charging Systems | Mehr Info |
| Evaluating DC Power Supply for Office Automation Equipment | Evaluating DC Power Supply for Office Automation Equipment | Mehr Info |
| Power Distribution System Tests for Shorts and Switching | Power Distribution System Tests for Shorts and Switching | Mehr Info |
| Evaluating Inverters and Motors | Evaluating Inverters and Motors |
Mehr Info |
| Evaluating Inverter Output Filters | Evaluating Inverter Output Filters | Mehr Info |
| Evaluating Starting Characteristics of Fluorescent Lamps | Evaluating Starting Characteristics for Flurescent Lamps | Mehr Info |
| Evaluating Inverter-Driven Microwaves | Evaluating Inverter-Driven Microwaves | Mehr Info |
| Evaluating Magnetic Components | Evaluating Magnetic Components | Mehr Info |
Software
| Name | Beschreibung | |
|---|---|---|
| Power Viewer for PZ4000 (learn more) | The Power Viewer software for personal computers allows you to transfer measured data from a PZ4000 Power Analyzer to a PC via communications or removable storage media, and to display and analyze the data on the computer. | Mehr Info |
Rezensionen
Delta Power Electronics
Delta Power Electronics Center Shanghai, China
"YOKOGAWA has given excellent support in products and services."
| Recognizing tremendous marketing and technological opportunities, Delta Power Electronics Center (DPEC) was founded on June 5th, 1999 in Pudong, Shanghai by Delta Group. We believe that for Delta Group-the largest manufacturer of power electronics products-the key to staying at the forefront of power electronics technology lies in the hiring of excellent people, and creating technological innovation. DPEC gathers the top power electronics researchers from academia and industry. |  DL1740 Digital Oscilloscopes |
| These graduates from the top universities in China do development work on high frequency technology, high efficiency topology, magnetic technology, thermal and packaging approaches, optimum control, EMI and EMC technology, and simulation software platforms. The fruits of their efforts will greatly benefit Delta Group and our partners. In the past three years, YOKOGAWA has given us excellent support, products, and services. There are many instruments from YOKOGAWA installed at our center, including DL1740 Digital Oscilloscopes, WT1600 Digital Power Meter, and the PZ4000 Power Analyzer. We look forward to a mutually beneficial relationship in the coming year. |  |
Bosch
Robert Bosch GmbH located in Stuttgart, Germany. The Bosch Development & Research of Hybrid Engines section develops electrical propulsion principles for motor vehicles with combustion engines as well as for hybrid and electrical vehicles. Bosch engineers chose the PZ4000 Power Analyzer for their new project. They liked the high reliability and high accuracy of the PZ4000 which made their project progress smoothly. In addition to high reliability and accuracy, the PZ4000's high common mode voltage, transient mode, and scope mode were features that made Bosch decide to purchase the PZ4000.
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SANYO Electric Corporation
| We developped energy-conserving air conditioners by attaching sensors in a room. The sensors detect the presence of people and light to automatically stop airconditioning a room when it isn't being used. I have used other power meters before, but the Yokogawa PZ4000 Power Analyzer's color-display of power values and the transient waveform analysis function are particularly appealing." Yuichi Takeda Home Appliances Division, Sanyo Electric Corp. Japan Click to visit  |
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Mitsubishi Electric Corp., Fukuyama Works
Mitsubishi Electric Corp., Fukuyama Works
Measurement & Control Device Manufacturing Dept.
Mr. Masao Shiegshiro, Deputy Manager, Ecology System Products Manufacturing Sect.(right)
Mr. Hiroaki Sumida, Engineering 3rd Gr. (left)
We're in charge of development and quality control for instruments that measure electric power and the energy. With the recent enactment of energy conservation laws and ISO14001, energy-savings has become an important topic in many fields.
The power measurement unit that we're developing, EcoMonitor, monitors the volume of electric power and the energy usage at factories, and determines whether any of that electricity is being wasted. Also, acquired data from multiple locations can be aggregated, observed, and analyzied over a network. We are responsible for maintaining the development and manufacturing quality of these measuring instruments, as well as the market quality which means the degree to which the product can satisfy the customers' requirements.
Visit the Mitsubishi Electric Corporation web site.
Measurement & Control Device Manufacturing Dept.
Mr. Masao Shiegshiro, Deputy Manager, Ecology System Products Manufacturing Sect.(right)
Mr. Hiroaki Sumida, Engineering 3rd Gr. (left)
We're in charge of development and quality control for instruments that measure electric power and the energy. With the recent enactment of energy conservation laws and ISO14001, energy-savings has become an important topic in many fields.
The power measurement unit that we're developing, EcoMonitor, monitors the volume of electric power and the energy usage at factories, and determines whether any of that electricity is being wasted. Also, acquired data from multiple locations can be aggregated, observed, and analyzied over a network. We are responsible for maintaining the development and manufacturing quality of these measuring instruments, as well as the market quality which means the degree to which the product can satisfy the customers' requirements.
 PZ4000 monitors measuring results of the power Measurement unit.  |
Previously we were using a power meter that could only display electric data numericaly. But since many new kinds of electric equipments were coming out, and during our work we were seeing more and more waveforms that were extremely distorted. So, we realized we needed a measuring instrument with wide frequency bandwidth that could simultaneously measure power and waveforms. Therefore we decided to bring in thePZ4000 Power View. We normally measure voltage, current, and power, but harmonics are also generated from the power supply system, so we can view the waveform directly with thePZ4000 and evaluate the system while confirming whether waveforms occurr as predicted. This power analyzer (measuring instrument) allows us to make waveform observations never before possible, and has improved our working efficiency tremendously. Until now we required several oscilloscopes and power meters, but the PZ4000 can measure 3 phase power system and display the waveform and measured values on the screen in real time, which is incredibly convenient. The screen is a color LCD that is very easy to see, and one unit takes up a relatively small space which helps us out. |
| Products by Mitsubishi Electric Corporation 6 Smart Energy Saving Features
|
 Multi-Circuit Energy Measuring Unit EcoMonitor |
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
| At Matsushita it is our responsibility to develop electronic circuit
blocks for fluorescent lamp ballast inverters. We selected the PZ4000
because of its cost-effective performance and its excellent accuracy at
high frequencies. We used Yokogawa's digital power meters
before. Only the PZ4000, however, enables observation of both sine
waves input to the inverter, and electrical parameters on the same
screen. Additionally, the PZ4000 is vital for measuring the harmonic's
level used to decrease the harmonic distortion of input current as
required by (class C) IEC regulations for lighting fixtures. The PZ4000
is a digital power meter based on a new concept. A single PZ can do a
whole range of things from waveform observations to power analysis, and
easily save data to a floppy to create reports with a PC."
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
| As designers of power units for general and business use liquid crystal projectors (such as for airplanes), we use the PZ4000 to measure rated power consumption and to check the power control of projector lamps. Power control for lamps is rather difficult. We use the trend analysis function of the PZ4000 to measure power changes, and the trigger function to measure electronic noise. We then try to determine whether noise is negatively affecting the electrodes in the lamps. Very strict design rules are applied to projectors used in airplanes to insure that other flight instruments are not adversely affected. The PZ4000 is very useful for such design as it analyzes power unit harmonics up to 500 orders. Additionally the PZ4000 has helped us to improve power factor circuit performance and energy consumption efficiency. |  Projection by "TH-L798"
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Mr. Toshiyuki Noguchi - Engineer-System Engineerng Department
Mr. Yasuhiro Kakimoto - System Engineering Department
Panasonic LCD Projectors
High-end Model TH-L798J |
Standard Model TH-L797JN |
Low Cost Model TH-L597J |
Tsinghua University
The AC power collection system lab in Department of Electrical Engineering, Tsinghua University is mainly engaged in research on applications of energy savings and inverter variable technology through AC power collection system technology and electric power systems. Presently, our main focus is on AC collection system technology and the evaluation of electric power energy quality. The Yokogawa DL716 and PZ4000 have been extremely useful for many tasks related to this research. In particular, the DL716's large capacity memory makes it easy to capture abnormal phenomena in otherwise normal waveforms. For example, we can run the DL716 for several days, and capture any rare or abnormal signals that may occur during that time.
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Visit the Tsinghua University web site.
