福禄克FLUKE PM6306/PM6304电桥中文手册

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点击量: 213454 来源: 上海坚融实业有限公司
 操作和应用   
           
3.5.1 控制元素,显示和连接
3.5.1.1 面板
 
按键
 
描述                功能
————          —————————————————————————
(图略)          电源开关
                   
                    根据测量要求选择按键
                    AUTO   自动测量模式
                                主参数自动显示
                    Q           品质因数
D           损耗因数
                    Rp         并联电阻
Rs          串联电阻
Z          阻抗
Cp或Lp并联电容或并联电感
Cs或Ls     串联电容或串联电感
Ф          相位
 
 
                    用于开关内部2V直流偏置电压(测量电解电容)。               
                    用于自动0修整
                    ·开路阻抗(>100kΩ)
                    ·短路阻抗(<10 kΩ)
               
                    四位的*大测量值。 
                    星号表示元件超过准确度为0.25%的仪器测量范围。
                     测量单位显示:
                     MΩ KΩ Ω      电阻
                      DEG(degree)           相位               
                     nF pF μF mF   电容
                     μH mH H kH     电感
 
                    主要元件等效的电路符号和记号
 
                    参数选择显示:
                    Q:品质因数
                    D:损耗因数
                    Z: 阻抗
                    Ф:相位
 
                    表明内部偏差电压已加上。
               
                    1kHz 测量频率 (固定)。
 
                连接端口用于:
                ·四线测量的测试接线端子
                ·PM9542SMD, 表面贴装器件适配器。  
 
                连接端口用于:
                ·PM9541A 4线开尔文夹测试电缆。
                ·PM9542A RCL适配器。
                ·PM 9540/TWE, 表面贴装器件镊子
·PM 9540/BAN, 4芯测试电缆和香蕉插头
   
3.5.1.2 后面板
 
(图略)        电源输入部分和保险管及电压选择
                ac (交流)
                详情参见1.1.4:电压和保险管
 
 测量设置和附件
 
为**测量,每次改变测量设置后都应执行ZERO TRIM (参见3.5.3)
 
 
测试接线端子
大多数普通元件都可以通过提供的接线端子插入面板上连接端口进行测量。
(图略)
 
PM9541A 测试电缆和开尔文夹
利用测试电缆测量线路板上的元件或大元件。
测试电缆通过圆插头(红色记号,面对面)连接到仪器。插头能自动锁定。拉凸部分可解开插头锁定。
(图略)
 
 
PM9542A RCL适配器
RCL适配器能使你远离仪器面板测量元件。RCL适配器也比直接使用面板连接端口能测量更大的元件。
 
(图略)
 
RCL适配器通过圆插头(红色记号,面对面)连接到仪器面板。
 
提供的单双测试接线端子均可直接插入仪器面板上的连接端口。
 
注:为**测量,只插入实际测量所需的测量接线端子,电缆或适配器。
 
 
PM9542SMD, 表面贴装器件适配器
表面贴装器件适配器可备用于测量长度在2到10mm,深度>1mm, 高度>0.5mm 或直径>1mm的表面贴装器件。为方便快速装卸器件,可将SMD适配器插入PM9542A RCL适配器。
 
也可以直接将表面贴装器件适配器插入仪器面板连接端口,为方便插器件,可将仪器置于倾斜位置(折下提手)
 
(图略)
 
当用表面贴装器件适配器测量极小的电容特别是小于100pF, 必须考虑因接触间隙产生装置杂散电容的影响。
 
(图略)
 
PM 9540/TWE, 表面贴装器件镊子
利用表面贴装器件镊子测量单个表面贴装器件或线路板上的表面贴装器件。
 
(图略)
 
表面贴装器件镊子通过圆插头(红色记号,面对面)连接到仪器面板。
 
对测量小电容时的开路修整,设置镊子的开口与元件大小一致。
两线测量技术以及镊子尖施加的压力会产生除RCL表的基本误差之外的一个测量误差,这是因为有了附加的串联电阻(典型情况0.02Ω)。镊子尖上的灰尘或污染也会影响测量结果。因此镊子尖应定期用无水酒精和柔性布清洁。
 
 
PM 9540/BAN, 测试电缆和香蕉插头
该电缆用于需要香蕉插头的应用场合。
 
(图略)
 
测试电缆通过圆插头(红色记号,面对面)连接到仪器面板。
当进行开路0修整时, DRIVE+ 与 SENSE+ 短接; DRIVE- 与 SENSE-短接。对短路0修整,四个头短接。
 
两线测量
可以通过上排的两个连接端口在两线模式下对正常元件进行测量,为减少杂散ay电容和干扰,元件的腿不能太长。这种连接也可以在8芯连接端口实现。
 
(图略)
 
4章的技术规格是在四线测量的条件下给出,对低电阻和大电容用四线测量尤其重要。
 
自动0修整 
 
按下ZERO TRIM键约2秒,仪器执行测量设置的阻抗测量并将检测到的值储存。显示”PASS”。对以后的测量,该值会被考虑进去。为保证**测量,每次更改测量设置后均应执行0修整。
 
如果按下ZERO TRIM键时接有元件其阻抗<10Ω 或 >100 kΩ 元件的值将会被计算在内。例如在开路或短路的测量设置下,仪器这时会显示一个负电阻值,或者是如果接入是电容会显示电感,反之亦然。
 
修整的数据会被储存即使关机也不会丢失。
 
 
短路修整
测量小电阻特别是100欧以下的电阻,测量设置时短接接点, 按下ZERO TRIM键约2秒。这时显示busy, 仪器开始测量并储存检测到的值,即短路阻抗。然后仪器显示PASS。对以后的测量,这个值会被考虑进去,包含了线和接触阻抗。在短路修整测量时,如果检测到的值大于10欧,仪器会显示FAIL。
 
 
开路修整
当测量小电容时,测量设置的开路阻抗会影响测量结果。移去所有连接元件并按下ZERO TRIM键2秒。仪器显示busy。仪器再次开始测量以确定修整值,即开路阻抗,以便对以后的测量进行修整。然后仪器显示PASS。如果检测到的值小于100欧,仪器会显示FAIL。
 
ZERO TRIM, DRIVE+ 应与 SENSE+ 短接;同时 DRIVE- 与 SENSE-短接。到目前为止,Fluke提供的适配器都自动保证了这点,PM9540/BAN电缆和PM9542SMD适配器除外。
 
如果在特殊的应用场合用到PM9540/BAN电缆,当进行开路0修整时, DRIVE+ 与 SENSE+ 短接; DRIVE- 与 SENSE-短接。对短路0修整,四个头短接。
 
 
元件测量
 
选择一方便的测量设置(参见3.5.2),若需要,按下ZERO TRIM键,插入元件。
 
小心:为避免损坏仪器,当电容上的残留电荷大于5V时,应先放电再将电容接入。
 
开机后,仪器自动取回前次关机前的测量设置,测量频率固定在1kHz.
在多数情况下,你只对元件的主要参数感兴趣。在AUTO模式下会自动检测和显示。按下绿色的AUTO键,显示AUTO, 主参数的值和等效的电路符号。
定义主要参数的标准是 Q=D=1(参见3.6),Q值与D值与内部1kHz的测量频率有关。
 
(图略)
   
如果想显示其它参���,按相应的键:
                    Q           品质因数 (tanФ ;Q=1/D)
D           损耗因数 (tanδ ;D=1/Q)
                    Rp         并联电阻
Rs          串联电阻
Z          阻抗
Cp或Lp并联电容或并联电感
Cs或Ls     串联电容或串联电感
                    Ф          相位
 
电解电容测量时要加上偏差电压,按DC BIAS ON 键, 显示DC BIAS 2V
 
3.5.5 益出与错误信息
 
当超过下列极限时,显示位的中间段会闪烁:
电阻                > 200MΩ
电容                > 100mF
电感                > 20 kH
品质/损耗因子 >500
 
这些显示段也会在测量电阻或电感并打开DC BIAS时闪烁,表明元件有直流电通过。
数字位前的星号表示元件超过准确度为0.25%的仪器测量范围。
 
在操作中仪器检查修整数据,测量范围设置,记数器和与记存器的通讯,出错显示如下:
        Err3    外部RAM错误
        Err5   修整 数据错误
        Err6    测量范围设置错误
        Err7    记数器益出
        Err8    参考测量错误
Err1,2 和4 信息出现在开机时;参见3.3。
 
 
 量程极限的元件测量
 
如前所述,在AUTO模式下,仪器确定和显示被测元件的主参数。由测量频率来确定电抗或电阻为主参数。PM6303A测量时的频率为1kHz。当测量低阻电容和电感或高电阻时,必须把这个因数考虑进去。例如,测量10 MΩ的电阻时,仪器会认为是电容而不是电阻,因为这时电阻上并联电容已起主导作用。
 
损耗电感:
当测量小的损耗电感时,串联的损耗电阻通常被确定为主参数显示,这是因为在1kHz, 串联的电阻很低。所以要显示Ls 或Lp, 按下Cs或 Ls 或者 Cp或 Lp键。
 
高容值的电容,如电解电容:
因为大电容的电抗很小,串联电阻起主导作用,导致Q<1,这时显示并联电阻Rp。所以要显示电容值,按下Cp或 Lp 或者Cs或 Ls键。
 
高阻电阻:
当测量兆欧级的电阻时,寄生的并联电容会确定为主参数显示,按下Rp 或Rs
可显示电阻值。
 
与寄生电容并联的大电感:
元件的谐振频率可能小于测量频率1kHz。在1kHz,元件表现为电容,因此把寄生电容作为主参数显示。
 
kH范围内的大电感:
测量结果会受到相关的小并联电容影响。使用ZERO TRIM, 消除装置的杂散电容影响。  
 
铁磁芯电感
当测量铁磁芯电感时,由于饱和效应,当电压和电流幅度增大时,电感值减小。因此须较小的信号源。
PM6303A,开路电压的有效值为2伏,内阻400欧。元件的阻抗决定电流的幅度。为达到更小的电流幅度,可在测量输出与电路地之间 接上71.5欧以上的附加电阻。为此PM9541A 开尔文夹测试电缆*为合适。
如图所示,加如该电阻后由于分压关系,降低了驱动级。
(图略)
 
 
下图显示在加入7.15欧的并联电阻条件下,测量电压和电流与测试元件的函数关系。加入该电阻后,电感在测量范围的误差*大值为0.5%。
(图略)
 
忽略被测元件的阻抗,可计算出不同驱动级Vm所需的Rp:
   (公式略)
 
测量原理
 
元件的测量是基于电流电压技术。测出元件上的电流和电压后转换为二进制值。 CPU根据这些值计算元件的电参数,再依据选择的参数来显示(无论是手动选择还是自动模式下电阻,电容和电感主参数自动选择)。
每次测量过程持续约0.5秒钟,由五次单独测量组成,所有的结果被储存和计算求值。*后结果经转换显示。五次单独测量如下:
参考测量
在每次测量过程开始,先执行参考测量。所测数据作为后续四次测量的参考。
2.电压测量:
3.电压测量:90°
4. 电流测量:  
5. 电流测量:90°
*后一次测量结束后,五次测量的数值被储存。利用这些数值,微处理器计算出等效的串联电阻Rs,    等效串联电抗Xs,和元件的品质因数Q=Xs/Rs. 再自动模式下,微处理器决定主参数,Rs,  Rp,  Cp, 或 Ls,计算其数值在和等效的电路符号一起显示。如手动选择了其它参数,该参数责会被计算和显示。这之后仪器进入下一次包含五次单独测量的另一测量过程。
(图略)
 
下面的相位图和公式是有关元件值的基本数学推倒计算。
(图略)
 
图中的I和V的相位关系是指一损耗电感。
在每一测量过程中,将确定以下几项:
Vp, Vq, Ip, Iq
从上述几项计算出串联电阻和电抗:
(公式(1), (2) 略)
 
有下面的等效电路:
(图略)
品质因数: Q=tanФ=1/D=|Xs|/Rs   (3)
损耗因数: D=tanδ=1/Q=|Rs|/Xs   (4)
 
Q值的大小和Xs的符号元件的哪个参数起主导作用。
        Xs 为正 = 电感
        Xs 为负 = 电容
其它参数的计算如下“
(公式若干略)
 
例:
利用五步单独测量,根据公式(1)和(2)计算出Rs和Xs
        Rs = 3.037 kΩ
Xs =-15.197 kΩ
仪器可计算出:
        Q=|Xs|/Rs=5.004
根据AUTO Mode 判断图的标准,这里Xs为负且1<Q<500, 仪器显示相应的电路符号和主参数:
(图略)
 
主参数Cp的计算可根据下面的公式:
(公式略)
 
其它可选参数的计算如下:
(公式推导略)
 
自诊断 
 
测试程序包含下面六个子程序:
Pro1   显示测试
Pro2   键盘测试
Pro3    储存寄存器测试
Pro4    单独测量步骤测试
Pro5    测量过程测试
Pro6    测量范围设置测试
 
测试4,5和6作为维修人员发现故障的一个帮助。打开仪器进行在线路中测量是必要的,因此维修手册中有这些测试的描述。
 
开机时按下AUTO键,上电例行程序后,显示bESb,然后时1至6子程序菜单。可简单地通过按键选择和执行要求的程序。再次按键并持续一秒钟则返回子程序菜单。关机即可退出测试程序。
 
程序1:显示测试
 
显示测试检查液晶显示和相应的***和驱动器。当子程序菜单出现Pro1字样时,按任一键,所有的显示段位被依次点亮。可通过按任意键终止和退出测试。这时仪器所有的显示段位被点亮直到按任意键返回子程序菜单或退出测试程序。
 
程序2:键盘测试
 
该测试检查每个按键的功能以及键盘编码器。
当子程序菜单出现Pro2字样时,按任一键,这时显示bCod。随便按一键,该键的当前数字和控制数字会被单独显示。例如当Q键被按下时,显示2-3。该控制数字时通过键盘编码器产生,可以通过再次按键变为0,1,2,或3。所有的按键从左到右被一排一排编号。例如,ZERO TRIM键的号为6,Z键为9。按任意键保持一秒钟,可返回子程序菜单。
 
程序3:储存寄存器测试
 
该测试检查用于储存仪器设置和修整数据的储存器。测试中储存器的内容不会被改写和删除,在测试结束后可以正常使用。
测试自动进行。先显示rE6 ,测试结束后是PASS。 如果测试中发现错误,则显示Err。按任意键,可返回子程序菜单。
 
关机即可退出测试程序。