FLUKE PM6304操作手册.docx
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FLUKEPM6304操作手册
操作和應用
3.5.1 控制元素,顯示和連接
3.5.1.1面板
按鍵
描述 功能
———— —————————————————————————
(圖略) 電源開關
根據測量要求選擇按鍵
AUTO 自動測量模式
主參數自動顯示
Q 品質因數
D 損耗因數
Rp 並聯電阻
Rs 串聯電阻
Z 阻抗
Cp或Lp並聯電容或並聯電感
Cs或Ls 串聯電容或串聯電感
Ф 相位
用於開關內部2V直流偏置電壓(測量電解電容)。
用於自動0修整
·開路阻抗(>100kΩ)
·短路阻抗(<10kΩ)
四位的最大測量值。
星號表示元件超過準確度為0.25%的儀器測量範圍。
測量單位顯示:
MΩ KΩ Ω 電阻
DEG(degree) 相位
nF pF μF mF 電容
μHmH H kH 電感
主要元件等效的電路符號和記號
參數選擇顯示:
Q:
品質因數
D:
損耗因數
Z:
阻抗
Ф:
相位
表明內部偏差電壓已加上。
1kHz 測量頻率(固定)。
連接埠用於:
·四線測量的測試接線端子
·PM9542SMD,表面貼裝器件適配器。
連接埠用於:
·PM9541A4線開爾文夾測試電纜。
·PM9542ARCL適配器。
·PM9540/TWE,表面貼裝器件鑷子
·PM9540/BAN, 4芯測試電纜和香蕉插頭
3.5.1.2後面板
(圖略) 電源輸入部分和保險管及電壓選擇
ac (交流)
詳情參見1.1.4:
電壓和保險管
測量設置和附件
為精確測量,每次改變測量設置後都應執行ZEROTRIM(參見3.5.3)
測試接線端子
大多數普通元件都可以通過提供的接線端子插入面板上連接埠進行測量。
(圖略)
PM9541A測試電纜和開爾文夾
利用測試電纜測量線路板上的元件或大元件。
測試電纜通過圓插頭(紅色記號,面對面)連接到儀器。
插頭能自動鎖定。
拉凸部分可解開插頭鎖定。
(圖略)
PM9542ARCL適配器
RCL適配器能使你遠離儀器面板測量元件。
RCL適配器也比直接使用面板連接埠能測量更大的元件。
(圖略)
RCL適配器通過圓插頭(紅色記號,面對面)連接到儀器面板。
提供的單雙測試接線端子均可直接插入儀器面板上的連接埠。
注:
為精確測量,只插入實際測量所需的測量接線端子,電纜或適配器。
PM9542SMD,表面貼裝器件適配器
表面貼裝器件適配器可備用于測量長度在2到10mm,深度>1mm,高度>0.5mm或直徑>1mm的表面貼裝器件。
為方便快速裝卸器件,可將SMD適配器插入PM9542ARCL適配器。
也可以直接將表面貼裝器件適配器插入儀器面板連接埠,為方便插器件,可將儀器置於傾斜位置(折下提手)
(圖略)
當用表面貼裝器件適配器測量極小的電容特別是小於100pF,必須考慮因接觸間隙產生裝置雜散電容的影響。
(圖略)
PM9540/TWE,表面貼裝器件鑷子
利用表面貼裝器件鑷子測量單個表面貼裝器件或線路板上的表面貼裝器件。
(圖略)
表面貼裝器件鑷子通過圓插頭(紅色記號,面對面)連接到儀器面板。
對測量小電容時的開路修整,設置鑷子的開口與元件大小一致。
兩線測量技術以及鑷子尖施加的壓力會產生除RCL表的基本誤差之外的一個測量誤差,這是因為有了附加的串聯電阻(典型情況0.02Ω)。
鑷子尖上的灰塵或污染也會影響測量結果。
因此鑷子尖應定期用無水酒精和柔性布清潔。
PM9540/BAN, 測試電纜和香蕉插頭
該電纜用於需要香蕉插頭的應用場合。
(圖略)
測試電纜通過圓插頭(紅色記號,面對面)連接到儀器面板。
當進行開路0修整時, DRIVE+與SENSE+短接;DRIVE-與SENSE-短接。
對短路0修整,四個頭短接。
兩線測量
可以通過上排的兩個連接埠在兩線模式下對正常元件進行測量,為減少雜散ay電容和干擾,元件的腿不能太長。
這種連接也可以在8芯連接埠實現。
(圖略)
第4章的技術規格是在四線測量的條件下給出,對低電阻和大電容用四線測量尤其重要。
自動0修整
按下ZEROTRIM鍵約2秒,儀器執行測量設置的阻抗測量並將檢測到的值儲存。
顯示”PASS”。
對以後的測量,該值會被考慮進去。
為保證精確測量,每次更改測量設置後均應執行0修整。
如果按下ZEROTRIM鍵時接有元件其阻抗<10Ω或>100kΩ元件的值將會被計算在內。
例如在開路或短路的測量設置下,儀器這時會顯示一個負電阻值,或者是如果接入是電容會顯示電感,反之亦然。
修整的資料會被儲存即使關機也不會丟失。
短路修整
測量小電阻特別是100歐以下的電阻,測量設置時短接接點,按下ZEROTRIM鍵約2秒。
這時顯示busy,儀器開始測量並儲存檢測到的值,即短路阻抗。
然後儀器顯示PASS。
對以後的測量,這個值會被考慮進去,包含了線和接觸阻抗。
在短路修整測量時,如果檢測到的值大於10歐,儀器會顯示FAIL。
開路修整
當測量小電容時,測量設置的開路阻抗會影響測量結果。
移去所有連接元件並按下ZEROTRIM鍵2秒。
儀器顯示busy。
儀器再次開始測量以確定修整值,即開路阻抗,以便對以後的測量進行修整。
然後儀器顯示PASS。
如果檢測到的值小於100歐,儀器會顯示FAIL。
對ZEROTRIM,DRIVE+應與SENSE+短接;同時DRIVE-與SENSE-短接。
到目前為止,Fluke提供的適配器都自動保證了這點,PM9540/BAN電纜和PM9542SMD適配器除外。
如果在特殊的應用場合用到PM9540/BAN電纜,當進行開路0修整時, DRIVE+與SENSE+短接;DRIVE-與SENSE-短接。
對短路0修整,四個頭短接。
元件測量
選擇一方便的測量設置(參見3.5.2),若需要,按下ZEROTRIM鍵,插入元件。
小心:
為避免損壞儀器,當電容上的殘留電荷大於5V時,應先放電再將電容接入。
開機後,儀器自動取回前次關機前的測量設置,測量頻率固定在1kHz.
在多數情況下,你只對元件的主要參數感興趣。
在AUTO模式下會自動檢測和顯示。
按下綠色的AUTO鍵,顯示AUTO,主參數的值和等效的電路符號。
定義主要參數的標準是 Q=D=1(參見3.6),Q值與D值與內部1kHz的測量頻率有關。
(圖略)
如果想顯示其它參數,按相應的鍵:
Q 品質因數 (tanФ ;Q=1/D)
D 損耗因數 (tanδ ;D=1/Q)
Rp 並聯電阻
Rs 串聯電阻
Z 阻抗
Cp或Lp並聯電容或並聯電感
Cs或Ls 串聯電容或串聯電感
Ф 相位
電解電容測量時要加上偏差電壓,按DCBIASON鍵,顯示DCBIAS2V
3.5.5益出與錯誤資訊
當超過下列極限時,顯示位元的中間段會閃爍:
電阻 >200MΩ
電容 >100mF
電感 >20kH
品質/損耗因數 >500
這些顯示段也會在測量電阻或電感並打開DCBIAS時閃爍,表明元件有直流電通過。
數字位元前的星號表示元件超過準確度為0.25%的儀器測量範圍。
在操作中儀器檢查修整資料,測量範圍設置,記數器和與記存器的通訊,出錯顯示如下:
Err3 外部RAM錯誤
Err5 修整資料錯誤
Err6 測量範圍設置錯誤
Err7 記數器益出
Err8 參考測量錯誤
Err1,2和4資訊出現在開機時;參見3.3。
量程極限的元件測量
如前所述,在AUTO模式下,儀器確定和顯示被測元件的主參數。
由測量頻率來確定電抗或電阻為主參數。
PM6303A測量時的頻率為1kHz。
當測量低阻電容和電感或高電阻時,必須把這個因數考慮進去。
例如,測量10MΩ的電阻時,儀器會認為是電容而不是電阻,因為這時電阻上並聯電容已起主導作用。
損耗電感:
當測量小的損耗電感時,串聯的損耗電阻通常被確定為主參數顯示,這是因為在1kHz,串聯的電阻很低。
所以要顯示Ls或Lp,按下Cs或Ls或者Cp或Lp鍵。
高容值的電容,如電解電容:
因為大電容的電抗很小,串聯電阻起主導作用,導致Q<1,這時顯示並聯電阻Rp。
所以要顯示電容值,按下Cp或Lp或者Cs或Ls鍵。
高阻電阻:
當測量兆歐級的電阻時,寄生的並聯電容會確定為主參數顯示,按下Rp或Rs
可顯示電阻值。
與寄生電容並聯的大電感:
元件的諧振頻率可能小於測量頻率1kHz。
在1kHz,元件表現為電容,因此把寄生電容作為主參數顯示。
在kH範圍內的大電感:
測量結果會受到相關的小並聯電容影響。
使用ZEROTRIM,消除裝置的雜散電容影響。
鐵磁芯電感
當測量鐵磁芯電感時,由於飽和效應,當電壓和電流幅度增大時,電感值減小。
因此須較小的信號源。
對PM6303A,開路電壓的有效值為2伏,內阻400歐。
元件的阻抗決定電流的幅度。
為達到更小的電流幅度,可在測量輸出與電路地之間接上71.5歐以上的附加電阻。
為此PM9541A開爾文夾測試電纜最為合適。
如圖所示,加如該電阻後由於分壓關係,降低了驅動級。
(圖略)
下圖顯示在加入7.15歐的並聯電阻條件下,測量電壓和電流與測試元件的函數關係。
加入該電阻後,電感在測量範圍的誤差最大值為0.5%。
(圖略)
忽略被測元件的阻抗,可計算出不同驅動級Vm所需的Rp:
(公式略)
測量原理
元件的測量是基於電流電壓技術。
測出元件上的電流和電壓後轉換為二進位值。
CPU根據這些值計算元件的電參數,再依據選擇的參數來顯示(無論是手動選擇還是自動模式下電阻,電容和電感主參數自動選擇)。
每次測量過程持續約0.5秒鐘,由五次單獨測量組成,所有的結果被儲存和計算求值。
最後結果經轉換顯示。
五次單獨測量如下:
參考測量
在每次測量過程開始,先執行參考測量。
所測資料作為後續四次測量的參考。
2.電壓測量:
0°
3.電壓測量:
90°
4. 電流測量:
0°
5. 電流測量:
90°
最後一次測量結束後,五次測量的數值被儲存。
利用這些數值,微處理器計算出等效的串聯電阻Rs, 等效串聯電抗Xs,和元件的品質因數Q=Xs/Rs.再自動模式下,微處理器決定主參數,Rs, Rp, Cp,或Ls,計算其數值在和等效的電路符號一起顯示。
如手動選擇了其它參數,該參數責會被計算和顯示。
這之後儀器進入下一次包含五次單獨測量的另一測量過程。
(圖略)
下面的相點陣圖和公式是有關元件值的基本數學推倒計算。
(圖略)
圖中的I和V的相位關係是指一損耗電感。
在每一測量過程中,將確定以下幾項:
Vp,Vq,Ip,Iq
從上述幾項計算出串聯電阻和電抗:
(公式
(1),
(2)略)
有下麵的等效電路:
(圖略)
品質因數:
Q=tanФ=1/D=|Xs|/Rs (3)
損耗因數:
D=tanδ=1/Q=|Rs|/Xs (4)
Q值的大小和Xs的符號元件的哪個參數起主導作用。
Xs 為正 =電感
Xs 為負 =電容
其它參數的計算如下“
(公式若干略)
例:
利用五步單獨測量,根據公式
(1)和
(2)計算出Rs和Xs
Rs=3.037 kΩ
Xs=-15.197kΩ
儀器可計算出:
Q=|Xs|/Rs=5.004
根據AUTOMode判斷圖的標準,這裡Xs為負且1 (圖略) 主參數Cp的計算可根據下面的公式: (公式略) 其它可選參數的計算如下: (公式推導略) 自診斷 測試套裝程式含下面六個副程式: Pro1 顯示測試 Pro2 鍵盤測試 Pro3 儲存寄存器測試 Pro4 單獨測量步驟測試 Pro5 測量過程測試 Pro6 測量範圍設置測試 測試4,5和6作為維修人員發現故障的一個説明。 打開儀器進行在線路中測量是必要的,因此維修手冊中有這些測試的描述。 開機時按下AUTO鍵,上電例行程式後,顯示bESb,然後時1至6副程式功能表。 可簡單地通過按鍵選擇和執行要求的程式。 再次按鍵並持續一秒鐘則返回副程式功能表。 關機即可退出測試程式。 程式1: 顯示測試 顯示測試檢查液晶顯示和相應的解碼器和驅動器。 當副程式功能表出現Pro1字樣時,按任一鍵,所有的顯示段位元被依次點亮。 可通過按任意鍵終止和退出測試。 這時儀器所有的顯示段位元被點亮直到按任意鍵返回副程式功能表或退出測試程式。 程式2: 鍵盤測試 該測試檢查每個按鍵的功能以及鍵盤編碼器。 當副程式功能表出現Pro2字樣時,按任一鍵,這時顯示bCod。 隨便按一鍵,該鍵的當前數字和控制數字會被單獨顯示。 例如當Q鍵被按下時,顯示2-3。 該控制數字時通過鍵盤編碼器產生,可以通過再次按鍵變為0,1,2,或3。 所有的按鍵從左到右被一排一排編號。 例如,ZEROTRIM鍵的號為6,Z鍵為9。 按任意鍵保持一秒鐘,可返回副程式功能表。 程式3: 儲存寄存器測試 該測試檢查用於儲存儀器設置和修整資料的儲存器。 測試中儲存器的內容不會被改寫和刪除,在測試結束後可以正常使用。 測試自動進行。 先顯示rE6,測試結束後是PASS。 如果測試中發現錯誤,則顯示Err。 按任意鍵,可返回副程式功能表。 關機即可退出測試程式。
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