R&S®Scope Rider RTH Anwender-Apps vereinfachen die Wartung von Gleisanlagen

Ihre Anforderung

Eisenbahningenieure müssen häufig die Qualität elektrischer Kommunikationssignale verifizieren, beispielsweise um die Position eines Zugs auf der Schiene zu bestimmen. Üblicherweise wird dazu die Strecke in Gleisabschnitte mit alternierenden Frequenzen unterteilt, typischerweise 95 Hz und 105 Hz. Befindet sich der Zug innerhalb eines bestimmten Abschnitts, so wird das Signal über die Räder kurzgeschlossen und damit die Position des Zugs an den Empfänger übermittelt. Ist die Isolierung zwischen Gleisabschnitten oder anderen elektrischen Systemen (z. B. dem Stromverteilungssystem) unzureichend, kann es zu Störungen durch unerwünschte Rauschsignale kommen, so dass eine zuverlässige Lokalisierung des Zugs nicht mehr gewährleistet ist. Die Verifizierung der Gleisisolierung bei unterschiedlichen Frequenzen ist eine unumgängliche Arbeit bei der Wartung von Schienennetzen.

Individuelle Messanforderungen

Mit der Option R&S®RTH-K18 Spektrumanalyse lassen sich die Messungen auf den einzelnen Frequenzen leicht durchführen. Mit Hilfe von Cursors und der Protokollfunktion des Oszilloskops können Ingenieure den Spektralgehalt bei definierten Frequenzen messen und aufzeichnen. Im hier gezeigten Anwendungsfall soll der Signalstrom bei vier verschiedenen Frequenzen (16 ⅔ Hz, 50 Hz, 95 Hz und 105 Hz) gemessen und die Signalamplitude bei diesen Frequenzen in Ampere angezeigt werden. Eine derart spezifische Messung gehört sicherlich nicht zum Standardrepertoire von Handheld-Oszilloskopen. Zudem gab es den Wunsch nach einer automatischen Konfiguration des Geräts sowie der Anzeige der Maximalwerte der Ströme und einer grafischen Darstellung, um die Bedienung für die Ingenieure so einfach wie möglich zu machen.

Messungen mit Anwender-Apps

Mit der Option R&S®RTH-K38 User Scripting können Ingenieure benutzerdefinierte JavaScript-Programme direkt auf dem Oszilloskop ausführen, um individuelle Messaufgaben durchzuführen, die nicht standardmäßig unterstützt werden. Das User Script steuert das Messgerät über Standard-SCPI-Befehle; die Kommunikation mit dem Bediener findet über eine intuitive, webbasierte Benutzeroberfläche statt. Mit dieser Funktion lassen sich Messabläufe automatisieren, und es steht eine im Vergleich zu üblichen Oszilloskopen deutlich einfachere Benutzeroberfläche zur Verfügung.

Die User-Scripting-Funktion ist eine Kombination aus HTML für die Bereitstellung der Benutzeroberfläche und JavaScript zur Steuerung des Messgeräts über SCPI-Befehle.

User Scripts für automatisierte Messungen

Um die Schienenisolierung zu messen, wird eine R&S®RT-ZC03 Stromzange an die Eisenbahnschiene und an Kanal 1 des R&S®RTH angeschlossen. Anschließend wird die Option R&S®RTH-K38 User Scripting aktiviert. Dieser Vorgang ist extrem einfach und erfordert nach dem Einschalten des Geräts nur drei Aktionen:

• Drücken Sie auf „Mode“, um in das Mode-Auswahlmenü zu gelangen
• Wählen Sie „User“, um verfügbare User Scripts aufzulisten
• Wählen und starten Sie das gewünschte User Script

Das User Script schaltet das Messgerät automatisch in den Spektrummodus, setzt die Cursor auf die definierten Frequenzen und liest die Amplitude an diesen Frequenzen aus. Die Ströme an den vier definierten Frequenzen werden im Spektrummodus wie folgt von dBA in Ampere umgewandelt:

Die Stromwerte werden in einem HTML-basierten Browser-Fenster in A, mA oder µA am Oszilloskop dargestellt. Das User Script automatisiert nicht nur den gesamten Messablauf; es ermöglicht zudem aufeinanderfolgende Cursor-Messungen auf mehr als zwei Frequenzen. Im JavaScript-Programm werden vier zusätzliche Variable verwendet, um den Maximalstrom bei jeder Frequenz nachzuverfolgen und die resultierenden Werte anzuzeigen. Darüber hinaus zeigt und protokolliert ein Trend-Diagramm die Stromwerte über der Zeit; dabei wird die vertikale Skalierung der Darstellung automatisch angepasst. Um die Maximalwerte zurückzusetzen und die Messung neu zu starten, wurden ein Zähler („Counter") und die Schaltfläche „Reset Max Values“ hinzugefügt. Schließlich passt eine Autorange-Funktion die vertikale Skalierung des Oszilloskops automatisch an die Stromwerte an, um eine Messbereichsüberschreitung zu verhindern.

Im R&S®ScopeRider RTH Bedienhandbuch finden Sie detaillierte Informationen, wie Sie ein User Script für die Option R&S®RTH-K38 generieren und auf das Gerät laden können. Ein Beispiel für ein User Script ist ebenfalls enthalten.

Das Skript für das hier besprochene Fallbeispiel finden Sie unter:
www.rohde-schwarz.com/software/rth/

Hinweis: Entpacken Sie die ZIP-Datei, bevor Sie das Script auf das R&S®ScopeRider RTH laden.

Fazit

Mit der Softwareoption R&S®RTH-K38 User Scripting wird das R&S®ScopeRider RTH Handheld-Oszilloskop zu einem leistungsstarken Werkzeug für automatisierte sowie geführte Spezialmessungen bei Wartungs- und Serviceanwendungen. Über den integrierten Webbrowser können Ingenieure individuelle Mess-Scripts am Gerät ausführen; mit JavaScript steht über SCPI-Befehle die volle Funktionalität des Messgeräts zur Verfügung. Zudem steht eine einfach zu programmierende und zu bedienende HTML-Benutzeroberfläche für schnelle Messungen im Feld bereit.