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伺服分析器频率响应测量软件
OS-4100

PC基础型频率特性分析器
任何人都能高速、高分辨率地实现频率响应函数的测量

频率响应测量软件是专用软件，可测量各种物体的频率特性，包括机械结构的振动特性、扬声器的声学特性、电机控制特性、伺服分析、耦合器响应特性和电池阻抗特性。可作为伺服分析器、频率特性分析器使用，任何人都可以轻松地高速、高分辨率地获取频率特性。

产品简介

软件

OS-4100频率响应测量软件取代了先前的伺服分析 (DS-0242/DS-0342) 。搭载了以往机种的所有功能，而且搭载了外部控制和步进应答功能等新的便利功能的软件。

  • 软件

硬件

DS-5000与以前的DS-3000相比，体积更小，动态范围更大，是全声道隔离的抗噪音硬件。动态范围从110 dB增加到130 dB,最大测量通道数量从32 ch增加到42 ch。

  • 硬件

特性

1.高速、高分辨率地测量大频带

配备两种计算方法

搭载了2种演算方式，可以根据测量场景和目的进行选择。

  • FRA (频率响应分析器)
    FRA (频率响应分析器)

    信号输出Log Sin Sweep
    频率分解能200 Line/Decade
    (10 Hz~40 kHz) 计测时间78秒 (2次平均/Line)

    每单一频率求振幅、相位的方式。
    宽阔的动态范围可高精度测量频率特性。

  • FFT方法 (Fast Fourier Transform)
    FFT方法 (Fast Fourier Transform)

    信号输出Random
    频率分解能6.25 Hz (6400 Line)
    测量时间17秒 (100次平均)

    同时求出测量的全部频率范围的方法。
    可快速测定较宽的频率范围，快速掌握对象物的频率特性。

FRA运算速度更快

当测量低频区域 (如控制特性评估或阻抗测量) 时，测量时间可能非常长。
改变以往的运算方式，大幅缩短计测时间。

示例

  测量条件1 测量条件2
本产品 (OS-4100) 54秒 100秒
旧产品 (DS-0342) 195秒 365秒

测量条件1:FRA方式1 Hz~1,000 Hz 50 Line/Decade
测量条件2:FRA方式1 Hz~100 Hz 100 Line/Decade

2.PC独有的各种图形显示和高度自由

您可以以多种方式查看频率响应函数，包括板线图、奈奎斯特图、科克莱德图、尼古拉斯图和呼叫呼叫图。
可监控计测中的时间波形及瞬时功率谱，可确认连接方法及实时确认异常数据等。
也可以在停靠窗口中将各种窗口的显示位置更改为所需的布局。

2.PC特有的多样化和高度自由的图形显示No.1

您可以在测量频率响应函数的同时监视每个ch的时间波形和功率谱。
无需另外准备监视器用示波器等。

  • 2.PC独有的多功能和高度自由的图形显示No.2

3.同时进行机械控制特性测量和噪音振动测量

控制特性测量 (OS-4100) 和噪音振动测量 (O-Solution) 可在1个硬件上进行测量。根据用途分别使用软件，可以低成本用于各种测量。

例如，可以使用OS-4100测量相机的相机抖动校正控制特性，并使用O-Solution测量电机的声音等。

  • 3.同时进行机械控制特性测量和噪音振动测量No.1
  • 3.同时进行机械控制特性测量和噪音振动测量No.2

功能介绍

搭载了可用于各种用途的便利功能。

列表视图

可以列出峰值点、衰减比或损耗因子、增益余量和相位余量。还可以自动搜索增益余量和相位余量。

  • 峰值列表
    峰值列表
  • 衰减比列表(列出衰减比、损失系数、Q值等)
    衰减比列表(列出衰减比、损失系数、Q值等)

再测量功能

搭载了测量频率响应函数后，只提高一部分频率分辨率再测量的功能。
掌握整体的频率特性后，会出现共振位置等需要高频率分辨率测量的区域。
可仅对该区域以高频率分辨率重新测量。有助于缩短测量时间。

  • 再测量功能

频率分辨率放大功能介绍

观看视频

数据共享

OS-4100可以导入从旧产品ESUFEEL或DS-0342 (伺服分析) 或O-Solution获得的数据。
可与过去数据进行比较或与锤击试验中取得的频率响应函数进行比较。

  • 数据共享

OT-0450损耗因子计算器 (可选)

评估材料的振动衰减性能 (损失系数)

根据JIS K7391,通过频率响应测量软件OS-4100获得的频率响应函数计算减振材料的损耗因子和杨氏模量。

OS-0410外部控制 (可选)

OS-0410外部控件作为可选功能提供。通过TCP/IP与客户创建的软件通信，根据预先准备的测量条件进行测量并存储数据。

自动化产品检测流程

OS-0410外部控件作为可选功能提供。通过TCP/IP与客户创建的软件通信，根据预先准备的测量条件进行测量并存储数据。

自动化产品检测流程

自动化产品检测流程

通过自动进行设定、测量、保存，只需一个按钮即可完成必要的工作。

从其他应用程序控制测量仪器

可以控制测量开始和结束的时间，也可以指定测量条件。

外部控制OS-0410
LAN端口 与控制端通信 (不需要在同一台PC上运行)
协议 TCP / IP
字符代码 ASCII
换行符 CRLF

配置

频率响应测量软件基于DS-5000系列 (FFT分析器) 硬件和PC。
使用DS-5000系列 (FFT分析器) 的信号输出功能向对象物输入信号，测量其输入信号和输出信号 (响应)，求出频率响应函数。

测量图像

  • 测量图像

实例

事例1.小型电动机的旋转扭矩控制特性测量

内置在各种产品 (如机器人，运输设备，半导体制造设备，汽车等) 中的电动机和驱动器具有控制电路以控制其旋转速度和扭矩。要计算此控制特性，请计算增益余量和相位余量。OS-4100可以根据频率响应函数 (开环传输函数) 自动计算增益余量和相位余量。还可以测量闭环传递函数并计算开环传递函数 (循环传递函数) 。DS-05452ch信号输出单元可将反馈信号 (物体信号) 和测量信号 (DS内部生成的信号) 相加，并将其返回输入。由此，可以直接向控制电路注入信号，可以简单地评价控制电路的稳定性。
此外，利用阶跃响应功能可测量、自动计算时间轴区域的响应性 (延迟时间及超调值等) 。

测量系统

  • 测量系统

方框图

  • 方框图

DS-05452ch信号输出单元 (带加法功能)

DS-05452ch信号输出单元可以通过将测量信号 (DS内部生成的信号) 与物体的反馈信号相加来输出信号。

因此，不需要准备加法放大器，通过消除放大器之间的电缆布线，提高了抗噪性。

  • DS-05452ch信号输出单元 (带加法功能) No.1
  • DS-05452ch信号输出单元 (带加法功能) #2

功能介绍步骤应答功能

可以求出对象物的时间响应的性能。向对象物施加阶梯状的阶跃信号 (时间)，通过测量阶跃响应信号，可以自动计算出与响应性能相关的数值 (上升时间等)，还可以将实测数据与过去数据进行比较。

  • 功能介绍步骤回应功能No.1
  • 功能介绍步骤回应功能No.2

事例2.伽伐诺扫描仪控制特性评价和反射镜共振频率的测量

(协助:西铁城千叶精密株式会社)

电流镜扫描仪 (电流镜) 是用于调整反射激光的镜子扫描角度的电动机，并且配备有高精度的位置传感器。它广泛用于激光标记、显微镜和激光雷达。在某些情况下，需要快速、高精度地扫描 (扫描) 镜像。因此，在产品开发期间，必须进行高精度模拟以实现高速，并且必须优化模型和控制参数。
另外，为了让顾客放心使用，发货前有必要确认产品的性能是否有保证。
因此，对伽伐诺扫描仪的控制特性进行评价，以及高精度地简单测量和掌握反射镜的共振频率成为了课题。

事例2-1电流扫描仪控制特性评价

比较三种控制参数的结果

  • ※正在清除光标值、轴数值。
    ※正在清除光标值、轴数值。

事例2-2测量电流镜的共振频率

比较三种电流镜

  • ※正在清除光标值、轴数值。
    ※正在清除光标值、轴数值。

有关详细信息，请参阅以下页面

事例3.使用加振器的振动特性的评价

当振动施加到结构时，如果振动频率与结构的固有频率匹配，则发生共振，产生非常大的振动，导致故障和破坏。因此，评估结构 (对象) 的振动特性变得重要。OS-4100最多可同时测量42 ch使用激振器的振动特性评价。
此外，可使用微积分运算功能将加速度转换为位移，或使用振幅控制功能控制加振的振幅值。此外，通过对两个数据进行四则运算 (Item到Item运算)，可以通过减去夹具的重量来测量特性 (质量消除) 。

测量系统

  • 测量系统No.1
  • 测量系统No.2
  • 测量屏幕图像
    测量屏幕图像

使用加振器的振动特性的评价

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功能介绍振幅控制功能

可以控制激振器的振幅。信号输出 (DS-5000) 的振幅可以自动更改，以使测量的振幅达到预设的振幅。可以控制激振器使ch1的振幅恒定。可以不受夹具振动特性的影响测量振动特性。
另外，可使用加速传感器控制位移的振幅。

  • 输出振幅控制功能设置屏幕
    输出振幅控制功能设置屏幕
  • 振幅控制的测量示例
    振幅控制的测量示例

振幅控制功能介绍视频

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案例4.电池 (用于充电电池/燃料电池单电池) 的交流阻抗的测量

交流阻抗法是评估电池的一种方法。这是评估阻抗 (如电极老化) 特性的一种方法，而不会损坏或拆卸电池。通过对电池施加交流电负载并测量电压和电流，可以测量交流阻抗。通过使用FRA方法，可以在宽动态范围内进行高精度测量。您还可以查看呼叫呼叫图，帮助您估计电池老化的原因。为了便于将测量结果转移到模拟软件等中，文件格式采用了具有通用性的uff和HDF5格式。
※本测量时需要使用电子负载装置或电流断路器。

测量系统

  • 测量系统

高速低电压电子负载装置 (株式会社计测技术研究所)

  • 高速低电压电子负载装置 (株式会社计测技术研究所) No.1
型式 ELL-355
功率 350 W
电压 30 V
电流 135 A
内部阻抗 3 mΩ/80 nH

您可以绘制测量图像Cole-Cole图。

Cole-Cole图显示了频率响应函数的实部 (横轴) 和虚部 (纵轴) 。
有助于估计等效电路。

  • 高速低电压电子负载装置 (株式会社计测技术研究所) No.2
  • 高速低电压电子负载装置 (株式会社计测技术研究所) No.3
功能介绍频分设定

功能介绍频分设定

您可以根据要测量的频率更改设置。您可以缩短测量时间并为每个频率构建最佳设置。只对重要的频带进行频率分辨率高的测量，对变化不大的频带进行粗略测量，有助于缩短测量时间。此外，它还可以通过提高SN来实现最佳测量，SN会在每个频带上改变信号输出的幅度。

事例5.扬声器音响特性 (频率特性) 的评价

扬声器性能的决定因素之一是声音的频率响应。OS-4100 可以通过将 DS-5000 的信号输出连接到扬声器的放大器，并使用声级计和传声器采集产生的声音，来测量扬声器的频率响应。它还具有自动截止频率检测功能（截止频率搜索功能）。此外，它还配备了两种计算方法：FRA 方法可以高精度地采集每个频率的数据，而 FFT 方法可以瞬时获取整个待测频段的特性。

测量系统

  • 测量系统

测量结果图像

  • FFT系统
    FFT系统
  • FRA系统
    FRA系统

事例6.滤波器和放大器的频率特性评价

为了评价滤波器和放大器等电气系统的特性，有时会测量频率特性。
使用OS-4100可高分解能测量频率特性。
另外，具备自动查找截止频率的功能。

测量系统

  • 测量系统

滤光片特性评价介绍

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规格

输入部分
测量通道数 40 kHz装置3~42 ch (DS-0523DS-0526)
100 kHz装置2~4 ch (DS-0532DS-0534)
机箱间连接 无
输入电压范围 -30/0/+30 dBVrms (3范围)
传感器恒流驱动 (CCLD) +23 V~26 V / 4 mA±25 %(25 °C)
TEDS功能 ·IEEE 1451.4Ver.0.9、1.0加速度传感器、麦克风
・对应IEEE 1451.4Ver.1.0力传感器
A/D转换器 24位ΔΣ
联轴器 带交流/直流自动切换功能
端子 BNC (电压输入/CCLD切换)
电压自动量程 可自动将各通道的电压范围选择为最佳值进行测量
通道间相位精度 ±0.1° (<20 kHz)，±0.7° (>20 kHz)
动态范围 160 dB (FRA模式40 kHz/100 kHz单位)
130 dB (FFT模式40 kHz单位)
120 dB (FFT模式100 kHz单位)
隔离 是42.4 Vpk BNC接地-机箱和每个BNC接地
信号输出器
输出通道数 1 ch (DS-0543或DS-0545) 40 kHz和100 kHz
输出信号类型 正弦/正弦扫描 (LOG/线性) /Swept正弦
随机/模拟随机/脉冲
输出电压 最大±10 V (峰值)，包括偏移电压和振幅
D/A转换器 24位ΔΣ
最大输出电流 10 mA
输出锥度 上升和下降 (1 ms到10 s)
开始测量延迟 设置从信号输出到测量的延迟时间 (1 ms到10 s)
偏移输出 配合有输出电压的振幅最大±10 V (Peak)
可随时输出偏移电压
隔离 是42.4 Vpk BNC接地-机箱和每个BNC接地
加法放大器功能 DS-0545安装在2ch信号输出单元
DS-0545可以输出通过将DS-0545生成的信号与输入DS-0545的信号相加而得到的信号。
另外，还可同时输出加法信号及DS-0545生成的信号。
运算器
FRA模式 (Sin扫描)
测量频率范围 40 kHz单位10 mHz~40 kHz
100 kHz单位10 mHz~100 kHz
频率分辨率 对于Log:line/Decade 2~2000 (4000)
对于Lin:line/Total 200~25000 (5万)
频率范围设置 最大可将检测频率范围分为30个部分。
可分别设定加法次数、信号输出振幅、频率分辨率。
自动分辨率控制功能 自动优化频率分辨率的功能，以便可以精确地观察整个频率范围的特性
输出幅度控制 「振幅控制ch」
可任意设定。
「控制物理量」
振幅设定可用Lin或Log设定。
振动(加速度、速度和位移)时，进行微积分，可用其他物理量控制。
「运转模式」
可设定固定振幅或分割振幅 (分割数为30分割)
可设定显示单位(p-p、rms、0-p)、初期电压值、输出最大电压值、容许量。
FFT模式(随机、扫描、脉冲)
测量频率范围 40 kHz输入单元~40 kHz
100 kHz输入单元~100 kHz
输出方式 随机、伪随机、扫描、脉冲
样本点 最大65536点 (25600线)
(32768点以上仅随机信号)
频率范围 (单范围) Hz 10、20、25、40、50、80、100、160、200、400、500、800、1 k、1.6 k、2 k、2.5 k、4 k、5 k、8 k、10 k、20 k、40 k
※对于100 kHz输入单元，包含上述25 k、50 k、100 k,不包括1.6 k、8 k。
频率范围 (配对范围) Hz Hi微波炉与单微波炉相同
Lo微波炉为Hi级别的1/5、1/10、1/20、1/50、1/100
显示部
显示频率响应函数 柯氏图 (横轴:频率/纵轴:实数部分和虚数部分)
板线图 (横轴:频率/纵轴:增益和相位)
奈奎斯特图 (横轴:实数部分/纵轴:虚数部分) (可以显示振幅的对数轴)
尼可尔斯图 (横轴:相位/纵轴:增益)
柯氏图 (横轴:实数部分/纵轴:虚数部分)
显示监视器波形 时间波形和功率谱
列表视图 峰值列表 (自动搜索振幅峰值)
任意列表 (列出任意位置)
增益余量和相位余量 (自动搜索)
衰减比 (损失系数) 列表
截断频率自动搜索功能 有
步进响应功能
自动计算值 上升时间、延迟时间、过度时间、过冲、整定时间、对数衰减率、衰减比、振动周期、衰减频率
信号输出规格
(输入对象的阶跃信号)		 输入阻抗1 MΩ输入电容1μF
DS-5000输出电压为1Vp-p时
·上升时间转换速率 (10~90%) :3.1 μs
·整定时间 (目标值的±5%) :22 μs
·过冲 (突出部分) :+11 %
文件格式
导入文件格式 DATS (通过OS-4100获取的数据)
DATX (通过O-Solution获取的频率响应函数)
SDT/SCD (通过DS-0342伺服分析获取的频率响应函数)
DAT (通过DS-3000 ESUFEEL获取的频率响应函数)
CSV (从OS-4100导出的CSV文件)
导出文件格式 DATS (HDF5格式)
CSV
UFF

※可以使用DS-5000 (硬件) 测量OS-4100 (获取数据) 。
有关DS-5000的详细资料，请单击此处。

【概略规格】 OS-0410外部控制
协议 TCP / IP
端口 任意
字符代码 ASCII
换行符 CR+LF
C (客户端) /S (服务器) S (服务器)
【工作环境】
接口 LAN端子1000base-T
支持的操作系统 Microsoft ® Windows ® 11 Pro (64位)、Microsoft ® Windows ® 11 Enterprise LTSC (64位)​、Microsoft ® Windows ® 10 (64位)
对应。NET Framewok .NET Core 6.0 Desktop Runtime

Windows 11 Enterprise ※在标准设置 (标准策略设置下) 的Windows环境中确认操作。
在安全设置、组策略更改或第三方安全软件部署等标准设置发生更改的环境中，不能正常工作。因此，可能仅提供有限的支持。

【推荐规格】
CPU 英特尔®酷睿TM i7第8代或更高版本英特尔®酷睿TM处理器4核8线程或更高，基本时钟频率1.8 GHz或更高
内存 16 GB或更大

价格

通过硬件 (DS-5000) 和软件 (OS-4100响应式测量软件) 的组合，您可以获得实惠的价格。
备有3 ch 40 kHz及2 ch 100 kHz等其他组合。有关详细信息，请联系我们的销售办事处或当地经销商。

频率响应测量&FFT集

6 ch 40 kHz 周波数応答計測 ＆ FFTセット　

硬件配置
类型名称 品名
DS-5100 主单元
DS-0526 6 ch 40 kHz输入单元
DS-0545 2ch信号输出单元
软件配置
类型名称 品名
OS-4100 频率响应测量软件
OS-0410 外部控制
OS-5100 平台
OS-0522 FFT分析功能
OS-0512 硬件连接

2 ch 100 kHz 周波数応答計測 ＆ FFTセット

硬件配置
类型名称 品名
DS-5100 主单元
DS-0532 2 ch 100 kHz输入装置
DS-0545 2ch信号输出单元
软件配置
类型名称 品名
OS-4100 频率响应测量软件
OS-0410 外部控制
OS-5100 平台
OS-0522 FFT分析功能
OS-0512 硬件连接

频率响应测量装置

购买频率响应测量软件 (OS-4100) 和DS-5000 (FFT分析器) 硬件的超值组合。

6 ch 40 kHz 周波数応答計測セット　

硬件配置
类型名称 品名
DS-5100 主单元
DS-0526 6 ch 40 kHz输入单元
DS-0545 2ch信号输出单元

软件配置

类型名称 品名
OS-4100 频率响应测量软件
OS-0410 外部控制
OS-0512 硬件连接

2 ch 100 kHz 周波数応答計測セット　

硬件配置
类型名称 品名
DS-5100 主单元
DS-0532 2 ch 100 kHz输入装置
DS-0545 2ch信号输出单元
软件配置
类型名称 品名
OS-4100 频率响应测量软件
OS-0410 外部控制
OS-0512 硬件连接
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最終更新日:2025/10/20