Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Цифровой вольтметр для нового тысячелетия

Свернуть
X
Свернуть

  • Цифровой вольтметр для нового тысячелетия

    Сергей Козел
    Ни для кого не секрет, что ремонт, наладка и регулировка любого радиоэлектронного устройства невозможны без радиоизмерительных приборов, среди которых вольтметр, амперметр и омметр по праву относятся к самым первостепенным. Благодаря тому, что измерение напряжения, силы тока и сопротивления базируются на использовании закона Ома, измерение этих трех основных электрических величин на практике чаще всего объединяют в один законченный прибор — электронный вольтметр.

    Стремительное шествие цифровых технологий привело к интенсивному повсеместному использованию приборов с цифровой формой представления результатов измерений. Цифровые вольтметры прочно вошли в метрологию, что стало следствием таких их достоинств, как высокая точность и разрешающая способность, широкий диапазон измерений, представление результатов измерений в цифровой форме (сводящей до минимума глазомерные ошибки и создающие удобство считывания показаний прибора на расстоянии), возможность получения результатов наблюдений в форме, удобной для ввода в компьютер, и возможность включения их в состав измерительно-вычислительных комплексов.

    Наиболее широко используемым в практике классом цифровых вольтметров являются приборы, позволяющие проводить измерения с точностью в пределах 0,05–0,1 %. В 1999 году компания «Белвар» (г. Екатеринбург), широко известная потребителям измерительных приборов, представила на рынок контрольно-измерительной аппаратуры новый универсальный цифровой вольтметр данного класса — В7-68. Этот прибор должен дополнить ряд таких уже известных пользователям приборов, как В7-27, В7-28, В7-35, В7-37, В7-58.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	115.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	18.6 Кб 
ID:	1333 Вольтметр В7-68 предназначен для общецелевого применения и, в первую очередь, несомненно, заинтересует пользователей следующих категорий:
    • тех, кто в силу разных причин не может позволить себе приобрести дорогой прибор с разрешением 4 и выше «десятичных» разрядов;
    • тех, кого устраивает точность измерения порядка десятых долей процента, но кто желает приобрести в том же диапазоне цен более многофункциональный прибор;
    • тех, кому необходим недорогой прибор с системными возможностями.
    Новый прибор позволяет проводить измерения в широком диапазоне изменения физических величин: напряжения постоянного и переменного тока, силы тока, сопротивления, частоты и временных интервалов. Он обладает следующими, ставшими уже стандартными у современных приборов сервисными функциями: тестирование полупроводниковых переходов и проверка работоспособности стабилитронов, индикация полярности входного сигнала и превышение (перегрузка) измерительного поддиапазона, звуковой тест электропроводности, а также возможность автоматического выбора поддиапазона.

    Кроме этого, изготовитель рассчитывает, что наличие ряда дополнительных возможностей, отсутствующих в предшествующих моделях данного класса, будет способствовать росту его популярности у пользователей.

    1. Точностные (метрологические) характеристики

    В приборе применен принципиально новый аналого-цифровой преобразователь, отличный от широко используемых в настоящее время в цифровых мультиметрах данного класса микросхем АЦП серии 572ПВ2, ПВ5. Это позволило увеличить формат индикации результатов измерения с 3 1/2 «десятичных» разрядов (максимально индицируемое число — 1999) до 3 3/4 «десятичных» разрядов (максимально индицируемое число — 4500). Таким образом, в два раза расширился динамический диапазон измеряемых прибором величин, а также предоставилась возможность регистрировать измеряемую величину «за границей» установленного поддиапазона. Например: на поддиапазоне с верхней границей 4 В можно регистрировать величину 4,485 В (при величине, превышающей 4,500 В, прибор войдет в режим перегрузки). Это особенно удобно в тех случаях, когда необходимо провести измерения с максимально возможной разрешающей способностью, то есть без переключения на более высокий (грубый) поддиапазон.

    Используемый в приборе АЦП выполняет преобразование аналоговой величины в цифровое значение с точностью до 0,025 % и обеспечивает прибору базовую точность в 0,06 %. Таким образом, гарантируется погрешность проводимых при его помощи измерений во всем динамическом диапазоне не хуже 0,1 %, независимо от того, где проводятся измерения, в начале диапазона, либо в его конце.

    Следующим достоинством прибора является возможность представлять результат измерений через встроенные системные интерфейсы в формате 4 3/4 «десятичных» разряда, то есть проводить измерения с разрешающей способностью в десять раз выше, чем при использовании приборного индикатора.

    Специальный режим работы позволяет прибору от одного подсоединения к исследуемому объекту проводить измерение двух различных параметров сигнала (напряжение—частота, сила тока—частота); при этом на индикаторе можно одновременно наблюдать оба результата измерения.

    Если необходимо расширить диапазон измерения токов в сторону как малых, так и больших значений, нелишним окажется наличие режима измерения тока через падение напряжения на заведомо известном резисторе. Данный режим, кроме того, позволяет проводить измерения протекающего через цепь (резистор) тока без необходимости разрывать эту цепь (выпаивать резистор) для последовательного включения в ее состав амперметра, что для пользователя создает неоценимые удобства.

    Кроме этого, прибор позволяет повысить точность и качество проводимых измерений такими средствами корректировки систематических погрешностей, как коррекция нуля и самодиагностика основных узлов.

    2. Использование микропроцессора

    Благодаря использованию микропроцессорного управления удалось создать высокотехнологичный прибор, не имеющий в своем составе ни одного подстроечного и регулировочного элемента. Весь процесс регулировки или калибровки прибора происходит в закрытом корпусе, то есть без снятия кожуха, и сводится к введению с передней панели или через интерфейс в энергонезависимую память поправочных коэффициентов.

    Эффективность использования прибора еще более возрастает благодаря встроенным функциям обработки результатов измерения, некогда присущим только дорогим приборам высокого класса. В частности, вольтметр В7-68 наделен средствами пост-процессорной обработки, которые включают следующие функции:
    • допусковый контроль («годен/не годен») — в этом режиме прибор сравнивает контролируемый параметр с крайними граничными значениями, самостоятельно принимает решение типа «годен/не годен» и, когда контролируемый параметр выйдет за установленные пределы, выдает сообщение о выходе параметров за допустимые пределы или формирует сигнал тревоги для оповещения о неполадках;
    • Min/max (нахождение экстремумов) — вольтметр самостоятельно проводит определение максимального, минимального (за время измерения) значений результатов измерения, причем продолжительность измерений может быть большой (дни и даже недели), что важно при наблюдении очень медленных изменений исследуемой физической величины;
    • усреднение (среднее значение) — на индикаторном табло выводится результат усреднения N (до 10 000) измерений.
    3. Системные возможности

    Наряду с высокой эффективностью проводимых с помощью вольтметра В7-68 измерений прибор предлагает разработчикам систем некоторые дополнительные возможности.

    Прежде всего, новый вольтметр располагает двумя встроенными стандартными интерфейсами: RS-232 и RS-485. Это позволяет не только передать данные на компьютер или распечатать их на принтере, но и осуществлять полное автоматизированное дистанционное управление прибором. Если интерфейс RS-232 уже получил широкое распространение у нас в стране, благодаря его использованию в PC, то интерфейс RS-485 еще является новинкой для большинства пользователей. Однако он наряду с возможностями, предоставляемыми RS-232, дополнительно позволяет одновременно произвести подключение к компьютеру до 32 приборов по двухпроводной схеме, объединяя их в многоканальную автоматизированную измерительную систему сбора и обработки данных.

    При работе с любым из встроенных интерфейсов используется язык программирования SCPI (Стандартные команды для программируемых приборов). Это означает совместимое программирование с широкой гаммой приборов, выпускаемых ведущими изготовителями другого контрольно-измерительного оборудования. Благодаря этому набору стандартных команд программа полностью определяется функциями, подлежащими реализации, а не типом применяемого прибора или его изготовителем. Результатом является взаимозаменяемость приборов одного и того же функционального назначения, увеличение прозрачности прикладных программ пользователей, что облегчает программное обслуживание и обновление приборного парка.

    4. Удобство управления

    Кроме прекрасных метрологических и системных возможностей, прибор обладает простотой в эксплуатации и управлении. Управляющие элементы передней панели и входные гнезда эргономично сгруппированы по функциональным уровням таким образом, что после небольшого ознакомления с руководством по эксплуатации оказывается возможным освоить управление прибором буквально за несколько минут.

    Управление прибором осуществляется с помощью удобных кнопок посредством несложного меню, которое обеспечивает простой доступ ко всем функциям. Результаты четко выводятся на двухстрочный матричный светодиодный дисплей, который обеспечивает вывод как результатов измерений, так и информации для пользователя в текстовой форме. Яркость свечения индикатора регулируется в широких пределах в зависимости от степени освещенности.

    5. Программное обеспечение в комплекте поставки

    Программный пакет предоставляет развитые средства для конфигурирования, визуального отображения и анализа результатов измерения в режиме реального времени. Пользователям персонального компьютера не составит никакого труда освоить пакет, так как программное обеспечение имеет интерфейс, знакомый всем пользователям Microsoft Windows.

    6. Улучшенная электробезопасность

    Прибор обеспечивает гарантированную защиту входов при 10-кратной перегрузке. Для защиты как оператора, так и самого прибора применены новые самовосстанавливающиеся электронные предохранители, основанные на возможности токопроводящих полимеров с ПТК (положительным температурным коэффициентом) самовосстанавливаться после снятия перегрузки. Благодаря этому не приходится разбирать прибор каждый раз, когда возникает необходимость добраться до расположенного внутри прибора предохранителя. Кроме всего прочего, важным компонентом безопасности являются измерительные провода, которые располагают специальной защитой от соскальзывания пальцев и случайного прикосновения к контролируемым точкам, находящимся под напряжением. По той же причине входные разъемы прибора защищены специальными кожухами.

    7. Комплект поставки

    Базовая поставка включает вольтметр, руководство по эксплуатации, сетевой шнур, измерительные щупы, кабель интерфейсный RS-485.

    Дополнительными принадлежностями являются (поставляются по отдельному заказу): делитель напряжения высоковольтный до 30 кВ, высокочастотный пробник до 1 ГГц, токовый шунт 10 А, программное обеспечение.

    В заключение можно отметить: прибор спроектирован и изготовлен с величайшим профессионализмом таким образом, чтобы обеспечить высокое качество и надежность. Каждая фаза производства — от проектирования, выбора сырья и комплектации до непосредственного производства и маркетинга — соответствует нормам ISO Norm 9002 — наиболее строгой международной системе контроля качества.

    Цена прибора — около $360 долларов США, и, поверьте, этот прибор оправдает свою стоимость и работать с ним вам будет легко и приятно.

    Основные технические характеристики

    Напряжение постоянного тока
    Диапазоны: 0,4; 4; 40; 400; 1000 В
    Разрешение: 100 мкВ, 1, 10, 100 мВ, 1 В
    Основная погрешность измерения: 0,-6% + 3 ед мл. р.
    Напряжение переменного тока (среднеквадратическое значение
    Диапазоны: 0,4; 4; 40; 400; 750 В
    Разрешение: 100 мкВ, 1, 10, 100 мВ, 1 В
    Основная погрешность измерения: 0,2% + 7 ед. мл. р.
    Диапазон частот: 20 Гц - 100 кГц
    Постоянный ток
    Диапазон: 2 А
    Разрешение: 1 мА
    Основная погрешность измерения: 0,1% + 4 ед. мл. р.
    Переменный ток
    Диапазон: 2 А
    Разрешение: 1 мА
    Основная погрешность измерения: (0,4% + 10 ед. мл. р.)
    Диапазон частот: 20 Гц - 5 кГц
    Сопротивление:
    Диапазоны: 400 Ом; 4; 40; 400; 4000 кОм; 40 МОм
    Разрешение: 100 мОм, 1, 10, 100 Ом, 10 кОм
    Выходной ток при измерении на п/диапазонах:
    400 Ом, 4 кОм
    40 кОм
    400 кОм
    4 МОм, 40 МОм
    1 мА;
    0,1 мА;
    0,01 мА;
    0,001 мА
    Основная погрешность измерения: 0,15% + 3 ед.мл. р.
    Частота
    Диапазон: 20 Гц - 1 МГц
    Разрешение: 1 Гц
    Основная погрешность измерения: 0,05% + 3 ед. мл. р.
    Период
    Диапазон: 1 мкс - 900 мс
    Разрешение: 1 мкс
    Основная погрешность измерения: 0,1% + 2 ед. мл. р.
    Скорость проводимых измерений 20 изм/с
    Интерфейс RS-232, RS-485
    Скорость передачи данных, бит/с из ряда 1200, 2400, 4800, 9600, 19200
    Диапазон рабочих температур:
    (В7-68) -10...+40°С
    (В7-68/1) +5...+40°С
    Питание: 220 В/50 Гц
    Потребляемая мощность не более 5 ВА
    Габаритные размеры 245 х 70 х 242 мм
    Масса 1,2 кг
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • Цифровой вольтметр для нового тысячелетия
      admin
      Сергей Козел
      Ни для кого не секрет, что ремонт, наладка и регулировка любого радиоэлектронного устройства невозможны без радиоизмерительных приборов, среди которых вольтметр, амперметр и омметр по праву относятся к самым первостепенным. Благодаря тому, что измерение напряжения, силы тока и сопротивления базируются на использовании закона Ома, измерение этих трех основных электрических величин на практике чаще всего объединяют в один законченный прибор — электронный вольтметр.

      Стремительное шествие цифровых технологий привело к интенсивному повсеместному использованию приборов с цифровой формой представления результатов измерений. Цифровые вольтметры прочно вошли в метрологию, что стало следствием таких их достоинств, как высокая точность и разрешающая способность, широкий диапазон измерений, представление результатов измерений в цифровой форме (сводящей до минимума глазомерные ошибки и создающие удобство считывания показаний прибора на расстоянии), возможность получения результатов наблюдений в форме, удобной для ввода в компьютер, и возможность включения их в состав измерительно-вычислительных комплексов.

      Наиболее широко используемым в практике классом цифровых вольтметров являются приборы, позволяющие проводить измерения с точностью в пределах 0,05–0,1 %. В 1999 году компания «Белвар» (г. Екатеринбург), широко известная потребителям измерительных приборов, представила на рынок контрольно-измерительной аппаратуры новый универсальный цифровой вольтметр данного класса — В7-68. Этот прибор должен дополнить ряд таких уже известных пользователям приборов, как В7-27, В7-28, В7-35, В7-37, В7-58.

      Вольтметр В7-68 предназначен для общецелевого применения
      ...
      08.02.2017, 22:30
    • Специализированные микросхемы для цифровых мультиметров
      admin
      Дмитрий Садченков
      При производстве радиоэлектронной продукции использование многофункциональных специализированных микросхем, требующих минимального количества внешних компонентов, позволяет значительно сократить время разработки конечного устройства и производственные затраты. Значительную долю рынка недорогих измерительных приборов занимают цифровые мультиметры. Большая их часть построена на основе АЦП типа ICL7106 от фирмы International Rectifier (отечественный аналог — АЦП 572ПВ1). На основе этого АЦП можно создавать различные цифровые измерительные приборы как для измерения электрических величин, так и для измерения веса, температуры и др. Однако определенный интерес при разработке цифровых мультиметров представляет другая микросхема — NJU9207, о которой и пойдет речь.

      Японская компания JRC (полное название New Japan Radio Co.Ltd.) выпускает серию специализированных микросхем, представляющих собой незначительно отличающиеся варианты цифрового мультиметра на одном чипе, обеспечивающим управление 31/2-разрядным LCD. Это микросхемы NJU9207, NJU9208, NJU 9207B. На принципиальных схемах можно встретить либо полное обоз- начение типа микросхемы, либо сокращенное — только в виде цифр. Микросхемы NJU9207/08 благодаря своим техническим данным предназначены в основном для применения в карманных цифровых мультиметрах. Отличие микросхем NJU9208 от микросхем NJU9207 состоит только в расположении выводов.

      Микросхема NJU9207/08 включает:
      • АЦП;
      • источник опорного напряжения;
      • контроллер;
      • генератор;
      • детектор состояния батареи питания;
      • драйвер LCD. Возможности микросхемы:
      • низкий потребляемый ток (менее 1 мА);
      • низкое напряжение источника питания (типовое значение 3 В);
      • автоматический выбор предела измерений;
      • функция автоудержания (Data, Range);
      • наличие удвоителя и стабилизатора напряжения для работы встроенного драйвера LCD;
      • непосредственное управление пьезоэлектрическим зуммером;
      • обеспечение индикации состояния батареи питания на LCD.

      Рис. 1.


      Микросхемы выполнены по КМОП-технологии в корпусе QFP 80. Вид корпуса и расположение выводов показаны на рис. 1, а на рис. 2 изображена структурная схема микросхемы. В табл. 1 приведены сведения о нумерации и назначении выводов.

      Рис. 2.

      Режимы измерения электрических величин ЦММ на основе микросхемы NJU9207/08 делятся на две группы: режимы с автоматическим и режимы с ручным выбором предела измерений. Автоматический выбор предела измерений производится при измерении напряжения постоянного тока в диапазоне 200мВ…2000 В (пять пределов), напряжения переменного тока в диапазоне 2 В…2000 В (четыре предела), сопротивления в диапазоне 100 Ом… 20МОм (шесть пределов). При измерении тока предел измерения выбирают вручную. Диапазон измерения как постоянного, так и переменного тока составляет 2 мА…20 А и делится на пять поддиапазонов.

      Рис. 3.

      Таблица 1


      NJU9207 NJU9208 Обозначение Назначение
      2 62 ADI Вход выпрямителя
      3 63 ADО Выход выпрямителя
      4 64 AVX Входная клемма при изменении напряжения (+ при напр. пост. тока)
      5 65 AVXD Входная клемма при изменении напряжения (- при напр. пост. тока)
      7 67 CF1 Вывод для подключения помехоподавляющего конденсатора
      ...
      08.02.2017, 22:30
    • Согласованная нагрузка 50 ом
      admin
      Согласованная нагрузка cодержит 20 (для получения сопротивления 50 Ом) резисторов номиналом 1 кОм и мощностью 2 Вт. Резисторы соединены параллельно на небольшой печатной плате из стеклотекстолита.



      Блок резисторов помещён в алюминиевый корпус с коаксиальным разъёмом. Проверка показала, что рассеиваемая нагрузкой мощность может безопасно достигать 60…70 Вт....
      08.02.2017, 22:30
    • Простые схемы для проверки биполярных транзисторов
      admin
      Для каждого радиолюбителя или ремонтера электронщика часто возникает проблема в быстрой проверки биполярных транзисторов. Рассмотрим простые способы проверки транзисторов.

      Самый простой способ, это прозвонка биполярного транзистора мультиметром. Поскольку транзистор представляет собой двойной контакт полупроводников разного типа проводимости (npn или pnp), то его можно смоделировать на примере двух полупроводниковых диодов (Рис.1.).


      Рис.1. Моделирование биполярного транзистора двумя диодами
      В этом случае мультиметр устанавливаем на про...
      08.02.2017, 22:30
    • Измерительные приборы радиолюбителя
      admin
      Каждый начинающий радиолюбитель сталкивается с вопросом выбора измерительного оборудования и приборов. Без приборов не представляется возможным настроить какую нибудь плату либо узел. Часто нужно визуально проконтролировать “что происходит”, в той или иной точке. В этой статье будут рассмотрены эти самые приборы,...
      08.02.2017, 22:30
    • Измерение основных параметров радиоэлементов и проверка их работоспособности
      admin
      Для изготовления аппаратуры высокого качеств, измерительных и высокоточных схем, часто требуется подобрать радиоэлементы с одинаковыми или возможно более близкими параметрами. Ниже приведены простые схемы измерения основных параметров часто используемых элементов радиосхем, с помощью которых можно измерить:
      • вольт-амперные характеристики диодов, в том числе фото-, свето-, туннельных- и обращенных диодов ( в интервале напряжений 0… 4,5 В и токов 1мкА … 0,5 А );
      • обратный и прямой токи коллектора и ток базы биполярных
      ...
      08.02.2017, 22:30
    Обработка...
    X