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YOKOGAWA GP10/GP20无纸记录仪：智能化数据采集解决方案
更新时间：2026-04-09
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横河电机株式会社（YOKOGAWA）成立于1915年，总部位于日本东京，是的工业自动化和测试测量解决方案提供商。经过一百余年的发展，横河电机在测量、控制和信息领域积累了深厚的技术底蕴，其产品涵盖过程控制系统、分析仪器、测试与测量设备等多个领域，业务遍及全球。
在数据采集与记录领域，横河电机拥有数十年的技术积累。其DARWIN系列数据采集单元和有纸/无纸记录仪产品线在工业界享有盛誉。2014年，横河电机正式推出了SMARTDAC+®系列智能数据采集和控制系统，该系统设计独特之处在于系统的智能化以及简单的触摸式操作。SMARTDAC+系列包括面板安装型GX10/GX20、便携式GP10/GP20以及模块化GM10等多种形态，覆盖了从实验室研发到工业过程控制的广泛应用场景。
GP10/GP20是SMARTDAC+系列中的便携式无纸记录仪产品，保留了GX10/GX20的核心功能，采用带有手柄和支脚的便携式设计，方便在不同测试场地间移动和使用。GP系列适用于工业流程和测试实验室要求在产品开发、测试和制造的设计、验证和服务阶段进行严格、连续的监控，尤其适合监视长期的物理或电气趋势或进行故障排除。
GP系列包含两个型号——GP10和GP20，在显示尺寸、通道容量和扩展能力上形成差异化布局，以满足不同规模和复杂度的测试需求。
GP10配备5.7英寸TFT彩色LCD触摸屏（640×480像素），主机体积小巧，主机重量仅约1.9 kg，适合对便携性要求较高的现场测试场景。GP10主机最大支持3个I/O模块，标准配置下可实现30个模拟输入通道，通过扩展单元可将通道数扩展至100个。GP10还支持12 VDC电源输入（电源代码为“2"），可在汽车等移动平台上使用，进一步拓展了其应用边界。
GP20则配备12.1英寸TFT彩色LCD触摸屏（800×600像素），提供更宽阔的显示视野和更丰富的用户界面。GP20主机最大支持10个I/O模块，标准配置下可实现100个模拟输入通道，通过扩展单元可将通道数扩展至450个。两款机型均采用4线电阻式触摸屏，支持2点触摸检测，可实现缩放、滑动等多点触控操作。
GP10/GP20采用模块化的I/O设计，用户可以根据当前测试需求配置所需通道数，并在未来通过购买和安装其他模块灵活扩展设备功能。这一模块化设计使GP系列能够适应从实验室少量通道到生产线大规模多通道采集的多样化应用场景。
在I/O模块类型方面，横河提供了丰富的模块选择。GX90XA模拟量输入模块是核心模块，采用10通道通用输入设计，可测量直流电压、直流电流、热电偶、RTD和接点输入信号。此外还提供多种专用模块：GX90XA-10-V1高耐压AI模块具有600V最大共模电压能力；GX90XA-04-H0高速AI模块支持1ms高速测量；GX90XA-06-R1四线制RTD模块支持高精度电阻测量；GX90YA模拟输出模块提供电流输出功能；GX90XD数字输入模块用于远程控制输入或操作记录；GX90YD数字输出模块用于报警输出；GX90WD数字输入/输出模块兼有输入和输出功能；GX90XP脉冲输入模块支持脉冲信号数据采集和积分计数；GX90UT PID控制模块可实现双回路PID控制。
模块的输入/输出端子采用可拆卸设计，提供M3螺丝型和夹紧型两种端子选择，便于现场接线和维护。I/O模块可安装在GP主机内部，也可通过扩展单元进行远程部署，将I/O端口安装在与主机分离的位置，有助于减少布线需求并实现分布式配置。
GP系列的多点触控屏是其具代表性的设计特征之一。用户可以通过手指在屏幕上进行滑动、缩放（两点触控）以及单击和拖动等操作，快速导航常见的显示模式功能。在趋势显示画面中，用户可以无缝查看历史数据，测量过程中可以通过滑动或拖动显示数据实现历史趋势的无缝显示。
触摸屏还支持手写信息功能。操作员可以用手写笔或手指直接在波形区域画图或输入文字，甚至可以选择颜色和线条粗细，在数据记录的同时留下现场注释，便于后续数据分析。
GP20还支持多屏显示功能，可将显示屏分割为2至6个部分，每个部分有9种格式可供选择，最多可保存20个分屏画面，便于同时监视多个测试对象。
GP10/GP20在测量精度方面达到了业界水平。以DCV测量为例，在20mV量程下，测量精度为±（0.01% of rdg + 5 μV）；在60mV量程下，精度为±（0.01% of rdg + 5 μV）；在6V（1-5V）量程下，精度为±（0.01% of rdg + 2 mV）。热电偶测量方面，R型热电偶的精度为±1.1°C，K型热电偶的精度为±（0.01% of rdg + 0.2°C）。时钟精度为±5 ppm（0~50°C），确保了长期数据采集的时间戳准确性。
GP系列支持双测量周期功能，用户可以在同一套GP系统中为不同的通道组选择不同的采集周期。例如，对快速变化的信号以较高速率采集，对缓慢变化的信号则以较慢速率采集，从而在保证关键信号采样精度的同时优化系统资源利用。
GP10/GP20内置大容量闪存，GP10和GP20-1标准型为500 MB，GP20-2大存储型扩展至1.2 GB。数据可长时间保存在内部存储器中，支持延长记录和保存周期。
外部存储介质方面，GP系列标配SD存储卡插槽，支持最大32 GB的SD卡（格式为FAT32或FAT16），出厂标配1 GB SD卡。可选配USB接口（/UH选件），兼容USB 2.0标准，可用于连接USB闪存作为外部存储介质，也可连接兼容HID Class标准的键盘和鼠标。
GP系列支持直接输出至网络打印机，无需通过PC即可打印报表和屏幕快照。在报表创建方面，用户可以使用Microsoft Excel中创建的电子表格模板自动生成报表，并可输出为PDF文件，便于归档和共享。
GP10和GP20的核心技术参数对比如下表所示：
| 项目 | GP10 | GP20 |
|---|---|---|
| 结构 | 便携型 | 便携型 |
| 显示器 | 5.7英寸TFT彩色LCD（640×480像素） | 12.1英寸TFT彩色LCD（800×600像素） |
| 触摸屏 | 4线电阻屏，2点触摸检测 | 4线电阻屏，2点触摸检测 |
| 模块最大连接数 | 3 | 10 |
| 模拟输入通道（标准型） | 30通道 | 100通道 |
| 模拟输入通道（带扩展单元） | 100通道 | 450通道 |
| 运算通道数 | 50 | GP20-1: 100, GP20-2: 200 |
| 通信通道数（标准型） | 50 | 300 |
| 内存（闪存） | 500 MB | 标准型: 500 MB, 大存储型: 1.2 GB |
| 外部存储介质 | SD存储卡（最大32 GB） | SD存储卡（最大32 GB） |
| 功耗 | 最大45 VA（100 VAC）/ 60 VA（240 VAC） | 最大90 VA（100 VAC）/ 110 VA（240 VAC） |
| 电源电压 | 100~240 VAC / 12 VDC（选配） | 100~240 VAC |
| 外部尺寸（W×H×D） | 144 × 168 × 197 mm | 288 × 318 × 197 mm |
| 重量（仅主机） | 约1.9 kg | 约5.4 kg |
数据来源：综合整理自产品技术资料
GP10/GP20在通信能力方面提供了全面而灵活的配置，能够适应从独立使用到大规模网络化部署的各种场景。
GP系列标配以太网接口（10BASE-T/100BASE-TX），兼容IEEE802.3标准。支持级联连接，在10BASE-T模式下最多可级联4级，在100BASE-TX模式下最多可级联2级，分区长度最长为100米。
基于以太网，GP系列提供了一系列网络功能：邮件通知功能（客户端）可在报警或事件发生时自动发送邮件；FTP客户端和服务器功能支持文件的远程传输；Web服务器功能允许用户通过浏览器实时监视数据和更改设置；SNTP客户端和服务器功能实现网络时间同步；DHCP客户端功能支持自动获取网络配置。
GP系列支持多种工业通信协议。Modbus/TCP客户端和服务器功能（需/MC选件）使其能够与各类Modbus设备进行数据交换。此外，还提供串行通信选件（/C2: RS-232、/C3: RS-422或RS-485），支持Modbus/RTU主机和从机功能。
在PLC通信方面，GP系列提供了多种协议选项：EtherNet/IP通信（/E1）可用于与Rockwell等品牌的PLC连接；SLMP通信（/E4）可实现与三菱电机PLC的无程序直接连接；OPC-UA服务器（/E3）支持从主机系统通过OPC-UA标准访问GP数据。
GP系列支持与横河WT系列功率计直接连接（/E2选件），可以轻松获取和记录功率测量仪表的测量数据，适用于能效测试和功率分析场景。
GP系列内置Web服务器，用户可通过网络浏览器实时监视和改变设置，无需使用专用软件即可建立远程实时监视系统，设置简单、成本低廉。Web界面支持分屏显示多个监视画面，甚至可为监视画面创建“我的收藏"进行保存。使用滚动条滚动趋势波形时，可以无断点确认过去趋势和当前趋势。
GP系列可配合SMARTDAC+ GA10数据采集软件使用。GA10是一款基于PC的数据采集和监控软件，支持对GP系列和GX系列记录仪进行数据采集、趋势显示和数据分析。软件支持多语言界面（简体中文、繁体中文、英语、日语、韩语等），可同时连接多台GP/GX设备进行集中监控。
GP系列支持通用查看器（Universal Viewer）软件，允许用户在PC上显示波形并打印输出，无需安装完整的GA10软件即可进行基本的数据查看操作。
GP系列通过GX90UT PID控制模块可实现PID控制和程序控制功能，每个系统最多支持20个控制回路。设定点程序控制功能支持多达99种模式，适用于需要温度、压力等过程参数闭环控制的测试场景。
GP系列前面板翻盖可以上锁，防止对电源开关或外部存储介质进行误操作。设备还具备锁键功能和用户登录功能，可防止未经授权的参数更改。
GP系列支持FDA 21 CFR Part 11规范（可选件），适用于制药等行业对电子记录和电子签名有严格合规要求的应用场景。该功能确保数据记录的完整性、可追溯性和防篡改性。
GP系列在绝缘电阻方面，以太网端口、RS-422/485、各绝缘端子和地之间的绝缘电阻≥20 MΩ（500 VDC时）。耐电压方面，在电源接口与地之间可承受3000 VAC（50/60 Hz）/1分钟的耐压测试。
GP10/GP20凭借其便携式设计、高精度测量能力和丰富的I/O配置，广泛应用于以下领域：
汽车与运输测试。GP10支持12 VDC电源，可在汽车内直接使用，适用于车载电子系统测试、新能源汽车电池管理系统验证、发动机台架试验等移动测试场景。
电子与半导体测试。GP系列的高精度DCV测量能力和多通道并行采集特性，使其成为PCB板电源完整性测试、半导体器件特性分析和电子产品可靠性验证的理想工具。
能源与电力测试。通过选配WT系列功率计连接功能，GP系列可用于电力电子设备效率测试、逆变器性能评估和能效分析。脉冲输入模块（GX90XP）适用于电能计量和转速测量等场景。
过程控制与实验室。GP20的大尺寸触摸屏和多屏显示功能使其成为实验室多参数监控的理想平台。PID控制模块和程序控制功能适用于恒温恒湿箱、温度循环测试等过程控制场景。
制药与生物技术。21 CFR Part 11合规选项使GP系列满足制药行业对数据完整性的严格要求，适用于药品稳定性试验、生产环境监测等合规性测试。
现场故障排查。GP系列的便携设计和高精度测量能力使其成为工业现场故障排查的有力工具，可用于设备调试、现场校准和长期趋势监测。
GP10/GP20是横河电机SMARTDAC+系列的重要组成部分。2014年4月，横河电机正式发售SMARTDAC+® GP系列便携式无纸记录仪，新版GP系列符合FDA 21 CFR Part 11规范，可扩展多达450路输入。
在SMARTDAC+系列的产品谱系中，GP10/GP20与GX10/GX20（面板安装型）共享相同的I/O模块和核心软件平台，用户在GX和GP之间切换时无需重新学习操作方式。GM10模块化数据采集单元则提供了更灵活的分布式部署方案。GA10数据采集软件作为统一的软件平台，支持对整个SMARTDAC+系列设备进行集中管理。
YOKOGAWA GP10/GP20无纸记录仪是SMARTDAC+系列中面向便携测试应用的智能数据采集解决方案。该系列产品以模块化I/O架构和多点触控交互为核心设计特征，在通道容量、显示尺寸和扩展能力上形成了清晰的差异化布局——GP10以轻巧便携和12 VDC供电能力适应移动测试场景，GP20以大尺寸触摸屏和大规模通道容量应对复杂多通道测试需求。
在技术层面，GP系列集成了高精度测量电路（DCV测量精度0.01% of rdg）、双测量周期、PID控制等专业功能，同时提供了以太网、Modbus、OPC-UA等丰富的通信协议支持，能够灵活集成到各类自动化测试系统和工业网络中。Web远程访问功能和直接打印能力进一步提升了设备的易用性和网络化部署能力。
作为横河电机百年测量技术积淀与SMARTDAC+智能化理念的结合，GP10/GP20为汽车、电子、能源、制药等行业的便携测试和长期数据采集提供了可靠、智能、高效的解决方案，体现了横河电机在数据采集与记录领域持续的技术创新能力和深厚的产品开发积淀。
