TF960
6GHz Universal Counter BEDIENUNGSANLEITUNG AUF DEUTSCH
Table of Contents
Introduction 1
Specification 2
Sicherheit 5
Anschlüsse 6
Manueller Betrieb 7
Ferngesteuerter Betrieb 15
Wartung 22
Introduction
The TF960 is a portable, battery-operated, universal counter with a large 0.5" 10-digit liquid
crystal display (LCD). The frequency range is from below 0.001Hz to over 6GHz and
measurement functions include frequency, per iod, ratio, pulse width and count.
The instrument uses a high quality temperature compensated internal frequency reference which
has a low aging rate and is stable to within ±1ppm over the full temperature range. Its short
warm-up time allows accurate measurements to be made even under portable battery powered
conditions.
Input A has configurable coupling (AC or DC), input impedance (1MΩ or 50Ω), attenuation
(1:1 or 5:1), threshold (fully variable) and active edge and can be used for frequencies in the
range 0.001Hz to over 125MHz. Input B is a nominal 50Ω input for frequencies in the range
80MHz to 3GHz. Input C is a nominal 50Ω input with an N-type connector for frequencies in the
range 1GHz to over 6GHz. An External Reference input is provided and changeover from the
internal timebase is automatic when an external reference standard is connected.
For frequency, period and frequency ratio functions the instrument uses a reciprocal counting
technique to provide high resolution at all frequencies. 8 significant digits of answer are produced
in a 1 second measurement time, 9 digits in 10s and 10 digits in 100s with a granularity of less
than 2 counts in the least significant digit.
Indicators show measurement input configuration & function, measurement time & status,
external reference connection, low battery and the units of the measurement which may be Hz,
kHz, MHz, ns, us, m s or s.
The instrument has a USB interface which allows it to be remotely controlled using serial
communication via a computer’s USB port. The remote commands of predecessor instruments,
the TF830 and the TF930, are compatible with the TF960 command set.
The instrument operates from internal rechargeable NiMH batteries which give typically 24 hours
operating life. The universal AC charger supplied will recharge the batteries in less than 4 hours
and can be used for continuous AC operation. The instrument will also automatically be powered
from a standard USB port when connected (whether remote control is in use or not) but this will
not charge the batteries.
This instrument is fully compliant with EN61010-1 Safety and EN61326 EMC standards.
1
or 50Ω nominal (AC coupled only).
< 500kHz to > 125MHz (50Ω, AC coupled).
AC coupled:
Average ± 50mV (1:1 attenuation) or ± 250mV (5:1 attenuation).
Sensitivity:
25mVrms (–19dBm) 2GHz to 6GHz.
pp
Input Specifications
Input A
Specification
Configurable options
Input coupling:
Input impedance:
Attenuation:
Active edge:
Low pass filter:
Trigger threshold:
Input Impedance:
Frequency Range:
Trigger Threshold:
DC coupled:
Sensitivity:
AC or DC
1MΩ or 50Ω
1:1 or 5:1
Rising or falling, or width high or low
Filter In (~50kHz cut-off) or Out
Variable threshold for both DC and AC coupling
1MΩ//25pF (DC or AC coupled)
< 0.001Hz to >125MHz (1MΩ, DC coupled).
< 30Hz to >125MHz (1MΩ, AC coupled).
0 to 2V (1:1 attenuation) or 0 to 10V (5:1 attenuation).
Sinewave - 15mV
at optimum threshold adjustment.
rms 30Hz to 100MHz, 25mV to 125MHz
Input B
Input Impedance:
Frequency Range: < 80MHz to >3GHz.
Sensitivity: 12mVrms 80MHz to 2GHz, 25mVrms to 2.5GHz, 50mVrms to 3GHz.
Maximum Input Signal: < 0dBm recommended, +13dBm (1V
50Ω nominal (AC coupled).
rms) maximum.
Input C
Input Impedance:
Frequency Range: < 2GHz to >6GHz (typically 1.8GHz to 7.5GHz).
Maximum Input Signal: < +16dBm (1.5Vrms) recommended. Damage level +25dBm (4Vrms).
50Ω nominal (AC coupled) in-band. 250kΩ at DC.
External Reference Input
Input Impedance:
Frequency: 10MHz.
Signal Level:
>100kΩ, AC coupled.
TTL, 3V
to 5Vpp CMOS or 1 to 2Vrms sinewave.
Maximum Input Voltage
Inputs A, B, C, and
External Reference:
Note that the inputs will not be damaged if subjected to an accidental short-term connection to a 50/60Hz
line voltage not exceeding 250V
30VDC; 30Vrms 50/60Hz with respect to earth ground
rms, or 250V DC.
2
Measurement Clock:
50MHz.
A Input Frequency Range:
< 0.001Hz (DC coupled) to >125MHz
B input Frequency Range:
80MHz to >3000MHz.
C input Frequency Range:
<2Ghz to >6GHz.
Resolution:
up to 10 digits (see below) or 0.001Hz
A Input Period Range:
8ns to 1000s (DC coupled)
B input Period Range:
0.333ns to 12.5ns
C input Period Range:
0.166ns to 0.5ns
Functions:
Width high or low, ratio H:L (high time to low time) or duty cycle.
Pulse Width Range:
40ns to 1000s
Averaging:
Automatic within measurement time selected, up to 50 pulses.
averaging. 0.01% for Ratio H:L and Duty Cycle.
Count range:
1 to 9 999 999 999
Minimum pulse width:
8ns
If the ratio exceeds ten digits, displays six digits plus exponent.
Timebase
Internal Reference oscillator: 10MHz TCXO with electronic calibration adjustment.
Oscillator T e mperature Stability: Better than ± 1ppm over rated temperature range.
Initial Oscillator Adjustment Error: < ± 0.2ppm at 21ºC.
Oscillator Ageing Rate: < ± 1ppm first year.
Calibration adjustment range: > ± 8ppm.
Measurement Functions
Frequency (Inputs A, B or C)
Period (Inputs A, B or C)
Resolution: up to 10 digits (see below)
Pulse Width Modes (Input A only)
Resolution: 20ns for one pulse; up to 1ns or 10 digits with multiple pulse
Total Count (Input A only)
Frequency Ratio B:A
Resolution: Equal to the resolution of the two frequency measurements.
Measurement Time
Selectable as 100s, 10s, 1s or 0.3s. The instrument displays the average value of the input
signal over the measurement time selected, updated every 2s, 1s, 0.5s or 0.3s respectively. The
hardware captures the count values and continues measuring without any dead time.
Resolution
The displayed resolution depends upon measurement time and input frequency. The basic
resolution of period is 8 digits for every 2 seconds of measurement time. Frequency resolution is
the reciprocal of period resolution. Usable resolution can be reduced by noise at low frequencies.
Accuracy
Measurement accuracy is timebase accuracy + measurement resolution + 2 counts.
3
Battery Type:
Three 2500mAh NiMH cells.
Battery Operating Life:
Typically 24 hours
Low Battery Indicator:
‘Lo Bat' shows in display when approximately
Recharge Time:
< 4 hours
Adaptor Supply range:
85 to 240V, 50 or 60 Hz,
Power consumption:
5W max at DC input to unit; 15VA max at AC adaptor input (charging).
Display:
10 digit LCD, 12.5mm high (0.5”). Annunciator
operating mode, measurement units and gate time.
Operating Range:
+5°C to +40°C, 20% to 80% RH
Storage Range:
–
Environmental:
Indoor use at altitudes up to 2000m, Pollution Degree 2
Size:
260mm(W) x
Weight:
1050 gms (plus 170 gms AC adapt or)
Safety
Complies with EN
For
via
Operating Facilities
Noise Filter (Input A only)
The Filter key controls a low pass filter, with a cut-off frequency of about 50kHz, to assist in
obtaining stable readings at low frequencies.
Hold
Pressing the Hold key will hold the current measured value in the display, with the Hold indicator
on, until the Hold key is pressed again. The measurement continues in the background when
Hold is on. A long press on the Hold key clears old data and restarts the measurement.
Intelligent Power Switching
The unit automatically selects the best available power source of AC adaptor, USB or battery.
Intelligent switching avoids discharging the battery overnight when operated from externally
switched AC power.
A press-to-measure facility allows a quick measurement to be made by pressing a function select
key which will power the instrument up in the corresponding function. The instrument will
automatically switch off 15 seconds after the last key-press.
Remote Control
All capabilities can be controlled remotely and measurements read through a USB port.
The instrument can be powered (but the battery cannot be charged) by the USB host.
Interface: Serial port emulation over USB.
Current consumption: < 100mA (<5mA if AC adaptor power is present)
Command set: Instrument specific. TF830 and TF930 compatible.
Power Requirements
The instrument has fixed internal rechargeable batteries and is supplied with a universal voltage
external mains adaptor with interchangeable UK, Euro, Austr alian and US power connectors.
General
10% of battery life remains.
s show input configuration,
20°C to +60°C
& EMC:
details, request the EU Declaration of Conformity for this instrument
http://www.aimtti.com/support (serial no. needed).
4
88mm(H) x 235mm(D)
60950-1 & EN61326-1.
Universal Counter
Dieses Instrument ist gemäß Sicherheitsklasse III IEC eingestuft und wurde im Hinblick auf die
Erfüllung der EN61010-1 entwickelt (Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-,
Regel- und Laborgeräte).
Dieses Instrument wurde in Übereinstimmung mit der EN61010-1 getestet und in einem sicheren
Zustand geliefert. Die vorliegende Bedienungsanleitung enthält Informationen und Warnungen,
die vom Benutzer befolgt werden müssen, um einen sicheren Betrieb des Instruments und seinen
sicheren Zustand zu gewährleisten.
Dieses Instrument wurde zur Verwendung im Innern von Gebäuden in einer Umgebung vom
Verschmutzungsgrad 2, im Temperaturbereich von 5°C bis 40°C und bei einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 20-80% (nicht kondensierend) ausgelegt. Gelegentliche
Temperaturschwankungen zwischen +5° und -10°C beeinträchtigen nicht die sichere
Arbeitsweise des Geräts. Nicht betreiben solange das Gerät Kondensation aufweist!
Die Verwendung des Instruments auf eine Weise, die in dieser Bedienungsanleitung nicht
angegeben wird, kann die Sicherheit des Geräts beeinträchtigen.
Alle zugänglichen Teile des Geräts haben dieselbe Spannung wie der äußere Teil der SignalEingangsbuchse. Insbesondere ist darauf zu achten, dass das Gehäuse des USB-Anschlusses
galvanisch mit dem Außenleiter der N- und BNC-Eingänge verbunden ist. Daher liegt hier die
Erdungsspannung an, wenn der USB Port an einen Desktop PC angeschlossen ist. Um die
Sicherheit der Benutzer unter allen Umständen zu gewährleisten, darf der Eingang nicht an eine
Spannung von mehr als 30 V DC bzw. 30 Vrms in Bezug zu Erde – Grenzwert der Safe Extra
Low Voltage (SELV, Sicherheitskleinspannung) gemäß IEC-Definition – angeschlossen werden.
Bitte beachten: Obwohl die Eingänge durch den kurzfristigen Anschluss an eine Netzspannung
von bis zu 250 Vrms, 50/60 Hz nicht beschädigt werden, ist der Anwender gefähr det, wenn die
„Geräteerde“ an solche Gefahrenspannungen angeschlossen wird.
Das Instrument muss vor seiner Öffnung zum Zweck von Einstellungen, Ersatz von Teilen,
Wartung oder Reparatur von allen Spannungsquellen getrennt werden. Jegliche Einstellungen,
Wartung und Reparaturen des geöffneten und unter Spannung stehenden Instruments sind nach
Möglichkeit zu vermeiden und bei absoluter Unumgänglichkeit ausschließlich von einer
entsprechend qualifizierten Person mit Kenntnis der möglichen Gefahren vorzunehmen.
Das Gerät darf bei der Reinigung nicht nass werden!
Am Gerät werden folgende Symbole verwendet:
Gleichstrom
Sicherheit
WARNUNG!
Dieses Symbol wird auf dem Instrument und in diesem Handbuch als
VORSICHTSHINWEIS verwendet.
Bei Nichtbeachtung der entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen kann
das Instrument beschädigt werden.
Bedeutet, dass der markierte Anschluss mit zugänglichen, leitfähigen
Teilen verbunden ist.
Adapter/Ladegerät
Der/das mitgelieferte Adapter/Ladegerät hat eine universelle Eingangsspannung von 100-240 V
AC, 50/60Hz. Es ist ein Gerät der Schutzklasse II (doppelte Isolierung) mit voller Zulassung
gemäß EN 60950-1 (2001), UL 60950 (UL-Eintrag E245390).
5
Maximal zulässige Eingangsspannung gegen Erde ist 30 Vdc oder 30 Vrms 50/60Hz.
Anschlüsse auf der Gerätevorderseite
Eingang A
Für Frequenzen im Bereich 0,001 Hz (DC-Kopplung) bis >125 MHz. Eingangsimpedanz
umschaltbar zwischen 1 MΩ//25 pF und 50 Ω.
Maximal zulässige Eingangsspannung 1 Vrms (1:1 Dämpfung) oder 4 Vrms (5: 1 Dämpf ung)
Eingang B
Für Frequenzen im Bereich <80 MHz bis >3 GHz. Eingangsimpedanz 50 Ω (AC-Kopplung).
Eingang C
Für Frequenzen im Bereich <2 GHz bis >6 GHz. Eingangsimpedanz 50Ω (250 kΩ bei DC).
für 1MΩ//25pF Eingang; 1 V
Maximal zulässige Eingangsspannung 1 Vrms.
Maximal zulässige Eingangsspannung gegen Erde ist 30 V
Maximal zulässige Eingangsspannung 4 Vrms.
Maximal zulässige Eingangsspannung gegen Erde ist 30 V
rms über 300 kHz für 50 Ω Eingang (AC-Kopplung).
Anschlüsse
dc oder 30 Vrms 50/60Hz.
dc oder 30 Vrms 50/60Hz.
EXT REF IN (Externer Referenzeingang)
Nur für 10 MHz Signal von einer externen Standardfrequenzquelle. Eingangsimpedanz >100
kΩ, AC-Kopplung.
Maximal zulässige Eingangsspannung TTL, 5 Vpp CMOS oder 2 Vrms Sinussignal.
Maximal zulässige Eingangsspannung gegen Erde ist 30 Vdc oder 30 Vrms 50/60Hz.
Anschlüsse an der Geräterückseite
DC IN
DC-Stromversorgung für Betrieb bzw. Aufladen des Geräts über 1,3 mm Buchse.
NUR das von TTi mit dem Gerät gelieferte Netzteil verwenden. Bei Verwendung eines
anderen Netzteils erlischt die Garantie.
USB
Der USB-Port kann mit einem standardmäßigen USB-Kabel verbunden werden. Die Plug-andPlay-Funktion von Windows sollte automatisch erkennen, dass das Gerät angeschlossen worden
ist. Das Gerät wird automatisch über den USB-Port mit Strom versorgt, wenn kein
Netzteil/Ladegerät angeschlossen ist. Die USB-Stromversorgung funktioniert auch dann, wenn
der USB-Anschluss nicht zur Fernbedienung verwendet wird.
Die Stromversorgung über den USB-Port ist nur möglich, wenn die Verbindung korrekt aktiviert
ist. Es ist daher nicht möglich Adapter zu verwenden, die ausschließlich eine
Gleichstromversorgung über den USB-Anschluss bieten.
6
Stromversorgung
Das Netzgerät verfügt über drei Möglichkeiten zur Stromversorgung: integrierter Akk u, DCVersorgung durch mitgeliefertes Netzteil/Ladegerät (wird in diesem Handbuch als Netzteil
bezeichnet) oder USB-Stromversorgung über den USB-Anschluss eines Desktop- oder LaptopPCs. Wenn das Netzteil angeschlossen ist, besitzt dieses Vorrang vor USB-Versorgung und
Akku. Ohne Netzteil besitzt die USB-Versorgung V orrang gegenüber dem Akku. Erst wenn weder
Netzteil noch USB zur Verfügung stehen, kommt der Akku zum Einsatz. Die Software des Geräts
merkt sich wie, und unter welchen Umständen das Gerät eingeschaltet wurde. Bei einem Ausfall
des Netzteils bzw. der USB-Versorgung sorgt die Software automatisch dafür, dass der Akku
nicht unbeabsichtigt entladen wird. Das Ein- und Ausschalten unter verschiedensten Umständen
wird in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Sicherheitswarnung: Das TF960 entspricht der Schutzklasse III innerhalb der IECKlassifizierung. Wenn das Gerät durch Akku, Netzteil oder über den USB-Anschluss eines
tragbaren (nicht geerdeten) PCs gespeist wird, besitzen alle berührbaren Teile das gleiche
Spannungspotential wie der Außenleiter der N- und BNC-Eingangsbuchsen. Für die Sicherheit
des Bedieners ist es daher wichtig, dass kein Eingangssignal mit einer Spannung über 30 Vdc
bzw. 30 Vrms (Grenzwert der Schutzkleinspannung) angelegt wird.
Bitte beachten: Obwohl die Eingänge durch den kurzfristigen Anschluss an eine Netzspannung
von bis zu 250 Vrms, 50/60 Hz nicht beschädigt werden, ist der Anwender gefähr det, wenn die
„Geräteerde“ an solche Gefahrenspannungen angeschlossen wird.
Akkubetrieb
Das Gerät ist mit wiederaufladbaren NiMH-Akkus (2500 mAH) ausgestattet, die bei voller
Aufladung einen Betrieb von ca. 24 Stunden ermöglichen. Das Laden erfolgt mit Hilfe des
mitgelieferten Netzteils (siehe unten). Die
das Gerät über den internen Akku gespeist wird. Das Display wechselt auf
Akku nur noch ca. 10% Ladung enthält. Während des Akkubetriebs wird das Gerät durch
Drücken der Taste OPERATE (Betrieb) ein- und ausgeschaltet.
USB-Versorgung
Das Gerät kann auch dann über den USB-Port eines PCs gespeist werden, wenn der Akku
entladen ist. Ein Aufladen des Akkus über USB ist jedoch nicht möglich. Schließen Sie das Gerät
über den USB-Anschluss auf der Rückseite mit einem normalen USB-Kabel an einen PC an.
Durch die „Plug-and-Play“ Funktionalität unter Windows wird die am USB-Port angeschlossene
neue Hardware normalerweise automatisch erkannt. Beim erstmaligen Anschluss des Geräts
fragt Windows daraufhin nach dem Pfad des entsprechenden Treibers. Die mit dem Gerät
gelieferte CD enthält Treiber für verschiedene Windows-Versionen. Folgen Sie den
Bildschirmanweisungen auf dem PC, um den entsprechenden Treiber zu laden (findet in zwei
getrennten Durchgängen statt).
Hinweis: Falls die „Plug-and-Play“ Funktion meldet, dass bereits eine neuere Version des
Treibers installiert ist, behalten Sie diesen bitte bei; das TF960 wird mit dem jeweils neueren
Treiber ordnungsgemäß funktionieren.
Die Stromversorgung über den USB-Port ist nur möglich, wenn die Verbindung korrekt spezifiziert
ist. Es ist daher nicht möglich Adapter zu verwenden, die ausschließlich eine
Gleichstromversorgung über den USB-Anschluss bieten. Die USB-Versorgung hat Vorrang vor
dem Akkubetrieb, um den Akku möglichst wenig zu entladen. Dies wird durch die Anzeige
Lo Bat gemeldet.
oder
Falls das Gerät beim Aktivieren der USB-Verbindung ausgeschaltet war, schaltet es sich nun
automatisch ein. Beim Trennen der USB-Versorgung schaltet es sich automatisch aus. Falls das
Gerät beim Aktivieren der USB-V erbindung im Akku-Betrieb lief, hat die USB-Versorgung Vorrang
bei der Stromversorgung. Beim Trennen der USB-Verbindung läuft das Gerät im Akku-Betrieb
weiter. Während der Stromversorgung über den USB-Port kann das Gerät mit der Taste
OPERATE ein- und ausgeschaltet werden. Die USB-Stromversorgung funktioniert auch dann,
wenn der USB-Anschluss nicht zur Fernbedienung verwendet wird.
Manueller Betrieb
Bat Anzeige oben rechts im Display zeigt an, wenn
Lo Bat wenn der
Bat
7
Netzteil-Betrieb
Das Netzteil wird an die 1,3 mm Buchse auf der Rückseite (DC IN) angeschlossen. Es darf nur
das mit dem Gerät gelieferte Netzteil verwendet werden. Bei Versorgung durch das Netzteil
leuchtet die rote EXT POWER LED auf, unabhängig davon, ob das Gerät ein- oder ausgeschaltet
ist. Wenn der Akku geladen wird, leuchtet gleichzeitig die gelbe CHARGING LED auf. Das Gerät
verfügt über eine intelligente Ladesteuerung, um Leistung und Akk ubetriebsdauer zu optimieren
und das Gerät zu schützen. Das Netzteil darf durchaus über längere Zeiträume am Gerät
angeschlossen bleiben, allerdings empfehlen wir das Netzteil von Stromversorgung und Gerät zu
trennen, wenn das Gerät nicht in Gebrauch ist.
Während der Stromversorgung über das Netzteil kann das Gerät mit der Taste OPERATE einund ausgeschaltet werden. Falls das Gerät mit der OPERATE Taste ausgeschaltet wurde, bleibt
es auch dann ausgeschaltet, wenn das Netzteil aus- und wieder eingeschaltet wurde. Falls das
Gerät beim Aktivieren des Netzteils jedoch ausgeschaltet ist und zuletzt durch Trennen des
Netzteils ausgeschaltet wurde, so schaltet sich das Gerät automatisch ein bzw. aus, wenn das
Netzteil entfernt wird. Dies ist nützlich, wenn das Gerät Bestandteil eines Prüfaufbaus ist, der
über einen Hauptschalter ein- und ausgeschaltet wird.
Falls das Gerät beim Anschließen des Netzteils gerade über den Akku (oder den USB-Anschluss)
gespeist wird, so erhält das Netzteil Vorrang. Beim Trennen des Netzteils schaltet das Gerät
automatisch auf Akku- oder USB-Ver sorg ung zurück. Wir empfehlen das Netzteil von
Stromversorgung und Gerät zu trennen, wenn das Gerät längere Zeit nicht in Gebrauch ist.
Einschalten
Unabhängig von der verwendeten Stromversorgung kann das Gerät durch Drücken der Taste
OPERATE ein- und ausgeschaltet werden. Beim Einschalten gelten folgende
Standardeinstellungen für den Betrieb: Eingang A, Frequenz, AC-Kopplung, 1 MΩ
Eingangsimpedanz, 1:1 Dämpfung, Polarität: positive Flanke, kein Filter, 0,3 s Messzeit, kein
Hold des Messergebnisses; Anzeige der jeweiligen Meldungen auf dem Display. Der
Schwellenwert wird mit Hilfe des Grenzwertreglers eingestellt.
Wird die RESET Taste beim Einschalten des Geräts mit Hilfe der OPERATE Taste gedrückt
gehalten, so erscheinen sämtliche Meldungen auf dem Display. Zudem wird im
Hauptanzeigebereich die Revisionsnummer der installierten Firmware 2 Sekunden lang
angezeigt. Um die Funktion der Anzeige prüfen zu können, leuchten nach 2 Sekunden alle
Display-Segmente auf, bis die RESET Taste freigegeben wird.
Messfunktionsschalter
Bei ausgeschaltetem Gerät schaltet sich dieses durch Drücken der Messfunktionsschalter
FREQUENCY (Frequenz), PERIOD (Periodendauer) oder WIDTH (Pulsweite) ein und wechselt
auf die jeweils gewählte Funktion. Für alle anderen Umstände gelten die oben beschriebenen
Standardeinstellungen.
Das Gerät arbeitet nun völlig normal und reagiert auf alle Tasten. Nach etwa 15 Sekunden ohne
Tastendruck schaltet sich das Gerät automatisch ab. Dadurch bleibt die Ladung des Akkus länger
erhalten, wenn dieser verwendet wird.
Eingangswahl und Konfiguration
Eingänge A, B oder C werden durch sukzessives Drücken der Taste INPUT SELECT
(Eingangswahl) angewählt. Eine Meldung im Display zeigt an, welcher Eingang aktiv ist.
Eingang A
Eingang A kann für Frequenzen im Bereich 0,001 Hz bis >125 MHz verwendet werden und
verfügt über verschiedene Konfigurationsmöglichkeiten (siehe unten) zur Zählung
unterschiedlicher Wellenformen und Amplituden. Die maximal zulässige Eingangsspannung und
das Einsetzen der Übersteuerung (Clipping) werden durch die Einstellungen für Kopplung,
Dämpfung und Eingangsimpedanz bestimmt und sind aus den technischen Daten ersichtlich.
Der Eingang ist gegen den kurzzeitigen versehentlichen Anschluss an Netzspannungen bis zu
250 Vrms bei 50/60Hz geschützt.
8
Konfigurationsoptionen für Eingang A
Beim Einschalten gelten folgende Standardeinstellungen für Eingang A: AC-Kopplung, 1 MΩ
Eingangsimpedanz, 1:1 Dämpfung, Polarität: positive Flanke, kein Filter, bei Einstellung des
Grenzwertreglers auf Mittenstellung sollte eine Messung der meisten Wellenformen möglich sein.
Bei bestimmten Wellenformen sind jedoch Konfigurationsänderungen erforderlich, z. B. DCKopplung und Tiefpassfilter zur verbesserten Erfassung von niedrigen Frequenzen.
Eingangskopplung: Die AC-Kopplung ist Standard und kann mit beiden Eingangsimpedanzen
verwendet werden. Wählen Sie die DC-Kopplung für sehr niedrige Frequenzen (<30 Hz) oder
wenn das Tastverhältnis der Wellenform sehr niedrig ist. Die DC-Kopplung wird normalerweise
bei einer Eingangsimpedanz von 1 MΩ verwendet. Es kann auch die 50 Ω Einstellung verwendet
werden. Da jedoch ein 50 kΩ Schutzwiderstand parallel zum Kopplungskondensator geschaltet
ist, liegt die tatsächliche Impedanz erheblich höher als 50 Ω bis die Eingangsfrequenz einen Wert
über ca. 300 kHz erreicht. Mit dieser Konfiguration kann verhindert werden, dass sich der
Kopplungskondensator bei asymmetrischen Wellenformen auflädt.
Bei einer AC-Kopplung geht das Gerät davon aus, dass kein Signal anliegt und stellt das Display
nach ca. 1 Sekunde auf 0,0 falls kein Wechsel erfolgt. Bei der DC-Kopplung sind sehr langsame
Signale möglich, sodass das Gerät ständig auf einen Wechsel wartet. Auf dem Display wird
jeweils der letzte Wert angezeigt.
Eingangsimpedanz: Die Standardeinstellung ist 1 MΩ und kann sowohl mit AC- als auch DC-
Kopplung verwendet werden. Der Eingang kann direkt, oder je nach Signalamplitude mit x1, x10
oder x100 Oszilloskop-Tastköpfen verwendet werden. Wählen Sie 50 Ω für höhere Frequenzen,
oder wenn die Quellenimpedanz des Signals über 50 Ω liegt, um falsche, durch Reflexionen
bedingte Zählungen, zu vermeiden.
Eingangsdämpfung: Die Standardeinstellung ist 1:1 (keine Dämpfung). Wählen Sie 5:1 für
größere Signale, besonders wenn Rauschen eine Rolle spielt. Verwenden Sie bei der Messung
normaler Logiksignale eine Dämpfung von 1:1 für 1,8 V (oder niedrigere) CMOS-Werte und 5:1
für CMOS-Spannungen von 2,5 V (oder höher) oder TTL. Eine weitere Dämpfung lässt sich
durch die externe Dämpfung des Signals vor dem Anschluss an das Messgerät erzielen. So kann
z. B. ein x10 Oszilloskop-Tastkopf mit der 1 MΩ Eingangsimpedanz, oder ein 50
Ω Dämpfungsglied mit der 50 Ω Eingangsimpedanz verwendet werden, um eine
Impedanzanpassung zu erreichen.
Eingangspolarität: Die Standardeinstellung ist “steigende Flanke“ (Impuls High). Bei dieser
Einstellung beginnt und endet die Messung von Frequenz und Periode an der steigenden Flanke
und der Zählwert entspricht der Summe der erkannten steigenden Flanken. Die
Impulsbreitenmessung erfolgt von der steigenden Flanke bis zur fallenden Flanke, um so
zusammen mit der Periodenmessung die Werte für Verhältnis (High:Low-Zeit) und Tastverhältnis
(High-Zeit als prozentualer Anteil der Periode) zu bestimmen.
Wird die Polarität auf fallende Flanke (Impuls Low) umgestellt, so beginnt und endet die Messung
von Frequenz und Periode an der fallenden Flanke und der Zählwert entspricht der Gesamtzahl
der erkannten fallenden Flanken. Wenn die zu messende Wellenform eine langsame steigende
Flanke, jedoch eine schnelle fallende Flanke aufweist, kann es von Vorteil sein, die Polarität auf
fallende Flanke einzustellen, um Messschwankungen zu vermeiden. Ein Wechsel der Polarität
bei Impulsbreitenmessungen führt jedoch zu einer anderen Interpretation der Werte für Frequenzund Tastverhältnis und ist mit Vorsicht anzuwenden.
Tiefpassfilter: In der Standardeinstellung wird kein Filter eingesetzt. Wenn die Funktion „Filter
In“ (Filter Ein) gewählt ist, erscheint die Anzeige
50 kHz. Das Filter ist besonders bei der Messung niedriger Frequenzen nützlich, kann aber bei
einem ausreichenden Eingangssignal für Frequenzen bis zu 200 kHz oder mehr eingesetzt
werden.
FILT im Display. Die Grenzfrequenz liegt bei
9
Triggerpegel Grenzwerteinstellung: Der Triggerpegelregler wird zusammen mit den beiden
gelben LEDs verwendet, die die Signaldifferenz am Ausgang des Eingangverstärkers A anzeigen.
Ihre Helligkeit reicht von hell bis schwach leuchtend, je nach Ver hältnis zwischen Triggerschwelle
und dem Mittelwert des Eingangssignals. Wenn die Einstellung der Triggerschwelle dem
Mittelwert des Eingangssignals entspricht, leuchten beide LEDs gleich hell auf. Wenn ein Signal
anliegt, aber das Gerät nicht zählt, müssen Sie den Grenzwertregler in Richtung der schwächer
leuchtenden LED drehen. Beachten Sie, dass diese Einstellung umso kritischer wird, je kleiner
der Signalpegel am Eingang ist.
Ist die AC-Kopplung gewählt (Standardkonfiguration), so wird ein Feedback-Mechanismus
aktiviert, wobei der Grenzwertregler eine kleine Korrektur über oder unter dem mittleren
Signalpegel durchführt. Normalerweise wird der Regler so eingestellt, dass die Markierung mittig
auf die AC-Position zeigt.
Bei dieser Einstellung werden die meisten Signale erfasst, nur bei sehr schwachen Signalen ist
eine geringfügige Einstellung erforderlich, um die maximale Eingangsempfindlichkeit zu
erreichen. Der verwendbare Einstellbereich bei dieser Reglerstellung beträgt etwa ±50 mV (1:1
Dämpfung) bzw. ±200 mV (5:1 Dämpfung).
Bei Verwendung der DC-Kopplung wird der Feedback-Mechanismus deaktiviert und der
Grenzwert über den Bereich 0 bis 2 V (1:1 Dämpfung) oder 0 bis 10 V (5:1 Dämpfung) direkt
geregelt.
An beiden Endstellungen des Reglers ist eine gewisse Bereichsüberschreitung gegeben. Der
Grenzwertregler muss so gedreht werden, dass beide gelbe LEDs aufleuchten. Anschließend
erfolgt eine Feineinstellung, um eine möglichst stabile Messung zu erzielen.
Bei Wellenformen mit langsamen Flanken wirkt sich eine Grenzwertveränderung natürlich auf die
Impulsbreite und die damit verbundenen Frequenz- und Tastverhältnismessungen aus, jedoch
nicht auf Frequenz, Periode und Zählwert.
Der Grenzwertregler muss immer langsam gedreht werden, da die Schaltung ein
Rauschunterdrückungsfilter mit einer langen Zeitkonstante umfasst.
Eingang B
Eingang B wird für Frequenzmessungen im Bereich 80 MHz bis >3 GHz eingesetzt. Die
Nenneingangsimpedanz beträgt 50 Ω. Die maximal zulässige Eingangsspannung über den
Bereich 20 MHz bis 3 GHz liegt bei 1 Vrms. Das Eingangssignal wird bei Signalen über 250
mVrms durch eine Diode begrenzt.
Der Eingang ist gegen den kurzzeitigen versehentlichen Anschluss an Netzspannungen bis zu
250 Vrms bei 50/60Hz geschützt.
Das zu messende Signal sollte eine Quellenimpedanz von 50 Ω aufweisen, um stehende Wellen
zu vermeiden, die zu falschen Ergebnissen führen könnten. Das Eingangskabel muss so kurz wie
möglich gehalten werden (50 Ω Koaxialkabel verwenden).
Beachten Sie, dass aufgrund der hohen Bandbreite dieses Eingangs andere Signalkomponenten,
die in den Frequenz- und Empfindlichkeitsbereich dieses Eingangs fallen, zu einer falschen
Zählung führen können. Evtl. ist eine externe Dämpfung bzw. Filterung erforderlich, um korrekte
Zählwerte zu erhalten. Dies gilt besonders, wenn der höchste Frequenzanteil eines Signals bei
vorhandenem Breitbandrauschen oder anderen Störimpulsen gemessen werden soll. Hier wird
ggf. ein Hochpassfilter benötigt, besonders bei kleinen Signalen über 2 GHz. Der C-Eingang
bietet oberhalb dieser Frequenz bessere Leistung.
Eingang C
Eingang C wird für Frequenzmessungen im Bereich 2 GHz bis >6 GHz eingesetzt. Obgleich die
Empfindlichkeit außerhalb dieses Bereichs nicht spezifiziert ist, werden hier normalerweise
Frequenzen zwischen 1,8 GHz bis 7,5 GHz gemessen. Die Nenneingangsimpedanz beträgt 50
Ω. Einem Eingangskopplungskondensator sind ein Widerstandsdämpfer und ein PIN
Diodenbegrenzer nachgeschaltet. Die für korrekte Messung erlaubte maximale
Eingangsspannung beträgt 1,5 Vrms (+16 dBm), die maximale, noch keine Beschädigung
verursachende Eingangsspannung beträgt 4 Vrms (+25 dBm). Ein gekoppelter 250 kΩ DC
Ableitwiderstand minimiert das Risiko statischer Aufladung, die zu einer Zerstörung des
10
Eingangskopplungskondensators führen könnte. Dieser Eingang ist gegen den kurzzeitigen
versehentlichen Anschluss an Netzspannungen bis zu 250 Vrms bei 50/60Hz geschützt.
Das zu messende Signal sollte eine Quellenimpedanz von 50 Ω aufweisen, um stehende Wellen
zu vermeiden, die zu falschen Ergebnissen führen könnten. Das Eingangskabel muss so kurz wie
möglich gehalten werden (50 Ω Koaxialkabel verwenden).
Dieser Eingang besitzt eine scharfe untere Grenzfrequenz von unter 1,5 GHz und ist wesentlich
weniger rauschempfindlich als der B-Eingang. Er bewältigt auch starke Signale wesentlich
besser. Immer dann, wenn der Modus Ratio B:A nicht benötigt wird, sollte der C-Eingang bei allen
Signalen über 2 GHz benutzt werden.
Wahl von Messfunktion und Messzeit
Funktion und Messzeit werden mit den Tasten unmittelbar unter dem Display gewählt. Die
jeweiligen Einstellungen werden im Display angezeigt.
Funktionswahl – Eingang A
Durch Drücken der Taste FREQUENCY, PERIOD oder WIDTH wird das Gerät sofort auf die
entsprechende Funktion eingestellt. Hält man die Taste mehr als 1 Sekunde lang gedrückt,
wechselt die Funktion jeweils auf COUNT (Zählwert), RATIO (Frequenzverhältnis) oder DUTY
(Tastverhältnis). Die Zweitfunktion ist über der Taste in Blau angegeben, die aktuell gewählte
Funktion wird im Display angezeigt.
Messungen von FREQUENCY und PERIOD werden direkt in den entsprechenden Einheiten
angezeigt.
COUNT ist eine einfache Zählfunktion. Der angezeigte Wert kann mit der HOLD Taste
„eingefroren“ werden, die Zählung läuft dabei im Hintergrund weiter. Der Zählwert kann mit
RESET (Zweitfunktion der HOLD Taste) neu gestartet und auf Null zurückgesetzt werden. Wenn
der Zählwert den Maximalwert von 9999999999 erreicht hat, startet die Zählung bei der nächsten
erkannten Flanke bei Null.
Mit der WIDTH Messung kann entweder die High-Zeit (über dem Grenzwert) oder die Low-Zeit
(unter dem Grenzwert) durch Wahl der entsprechenden Polarität gemessen werden (siehe hierzu
die oben beschriebenen Konfigurationsoptionen für Eingang A).
Durch Wahl der Funktion RATIO bei aktivem Eingang A wird das Verhältnis von High-Zeit zu LowZeit (RATIO H:L) oder umgekehrt angezeigt (je nach Einstellung der Polarität). Die (inaktive)
Low-Zeit wird ermittelt, indem die gemessene (aktive) High-Zeit von der Periode subtrahiert wird.
Durch Wahl der Funktion DUTY wird die High- oder Low-Zeit (je nach Einstellung der Polarität)
als Prozentwert der Gesamtperiode angezeigt.
Funktionswahl – Eingang B
Wenn der Eingang B (80 MHz – 3 GHz) gewählt ist, können nur die Funktionen FREQUENCY
und PERIOD verwendet werden. Wenn Sie versuchen die Funktionen WIDTH, COUNT oder
DUTY zu wählen, wird dies von der Firmware ignoriert. Gleichzeitig blinkt kurz die Anzeige
und macht darauf aufmerksam, dass dies keine gültige Funktion ist; die vorhandene Einstellung
bleibt unverändert.
Die Wahl der Funktion RATIO bei aktivem Eingang B (durch längeres Drücken der Taste
PERIOD) ist gültig, versetzt das Gerät jedoch in den Modus RATIO B:A (Frequenz B : Frequenz
A) und nicht in den Modus RATIO H:L wie dies für den Eingang A der Fall ist. Das Verhältnis B:A
wird ermittelt, indem die Frequenz an beiden Eingängen gleichzeitig gemessen wird, um
anschließend das Ergebnis B durch das Ergebnis A zu teilen. Die Genauigkeit dieser Berechnung
hängt allein von der Genauigkeit der Messungen ab. Die Signale können eine beliebige Frequenz
besitzen, soweit diese dem zulässigen Bereich für den jeweiligen Eingang entspricht. Ist der
Verhältniswert so groß, dass der Dezimalpunkt nicht auf dem Display angezeigt werden kann, so
wird das Ergebnis mit 6 Stellen in Exponentialschreibweise dargestellt.
B auf
Funktionswahl – Eingang C
Wenn der Eingang C (2 GHz – 6 GHz) g ewählt ist, können nur die Funktionen FREQUENCY und
PERIOD verwendet werden. Wenn Sie versuchen die Funktionen WIDTH, COUNT, RATIO oder
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DUTY zu wählen, wird dies von der Firmware ignoriert. Gleichzeitig blinkt kurz die Anzeige C auf
und macht darauf aufmerksam, dass dies keine gültige Funktion ist; die vorhandene Einstellung
bleibt unverändert. Es gibt keine RAT IO Funktion bei den anderen Eingängen.
Messzeit
Die Messzeit wird mit den MEASUREMENT TIME (Messzeit) Tasten links ◄ und rechts ►
geändert und auf dem Display entsprechend angezeigt. Bei Anschluss eines geeigneten Signals
am gewählten Eingang blinkt die Anzeige
das Signal erkannt wurde. Die Meldung
die gewählte Messzeit vorliegt. Anschließend erfolgt die Anzeige kontinuierlich. Das Display zeigt
anschließend den Mittelwert des Signals während der letzten 0,3 s (1 Aktualisierung pro
Messung), 1 s (2 Aktualisierungen pro Sekunden), 10 s (1 Aktualisierung pro Sekunde) oder 100
s (1 Aktualisierung alle 2 Sekunden) an, je nachdem welche Messzeit gewählt wurde. Beachten
Sie, dass bei einer Messzeit von 1 s, 10 s oder 100 s das wahre Messergebnis nach Start bzw.
Neustart einer Messung mit einer Auflösung von 7 Stellen nach 0,3 s, mit 8 Stellen nach 1s, mit 9
Stellen nach 10 s und schließlich mit 10 Stellen nach 100 s angezeigt wird. Die Einheiten und die
Position des Dezimalkommas werden automatisch angepasst, um das Ergebnis leicht lesbar
anzuzeigen.
Durch Drücken der Taste HOLD kann das aktuelle Messergebnis „eingefroren“ werden, die
Anzeige
deaktiviert. Die Messung läuft im Hintergrund weiter, wenn die Hold-Funktion aktiviert ist.
Bei einem Wechsel von FREQUENCY auf PERIOD Messungen am gleichen Eingang wird der
aktuelle Messwert beim Umschalten zwischen WIDTH, RATIO H:L und DUTY (Eingang A) sofort
umgerechnet. In allen anderen Fällen bewirkt eine Änderung der Funktion (einschl. Wechsel des
Eingangs) oder der Messzeit, dass ein neuer Messvorgang ausgelöst wird. Eine neue Messung
kann auch ohne Änderung der Funktion oder Messzeit begonnen werden, indem die Taste
RESET (Zweitfunktion der HOLD Taste) gedrückt wird.
Measure im Display auf und zeigt damit an, dass
Measure blinkt weiter, bis ein legitimes Ergebnis für
Hold erscheint. Die Hold-Funktion wird durch erneutes Drücken der Taste HOLD
Messgrundlagen
Frequenz und Periode
Das Gerät verwendet bei der Messung die sogenannte reziproke Zähltechnik. Nach jedem
Messintervall (Torzeit) wartet das Gerät auf das Ende des aktuellen Takts für das Eingangssignal,
bevor die Zähldaten erfasst werden. Es wird daher die Zeit für eine Anzahl mehrerer
Eingangsimpulse mit einer Auflösung von einem Takt der internen Zeitbasis gemessen.
Anschließend wird die mittlere Periodendauer des Eingangssignals ermittelt, indem die
Gesamtzeit durch die Anzahl der Eingangsimpulse geteilt wird. Die Frequenz ist dann der
Kehrwert dieser Periodendauer. Dieses Verfahren ermöglicht viel genauere Messergebnisse als
dies mit der herkömmlichen Zählung der Eingangsimpulse bei einer bestimmten Torzeit möglich
wäre.
Die Hardware speichert die Zählwerte ohne die Zähler zu stoppen oder zurückzusetzen. Diese
Art der Zählung wird als “capture and continue” bezeichnet und bedeutet, dass am Ende der
Torzeit keine Pause erfolgt. So können aufeinander folgende Messungen verkettet werden, ohne
dass an den Zwischenstellen der Messung ein Unsicherheitsfaktor durch einen Taktzyklus
entsteht. Dadurch kann das Gerät das Display öfter aktualisieren, als es die gewählte Torzeit
normalerweise erlaubt. Jede Aktualisierung zeigt den Mittelwert der Eingangsfrequenz über den
Zeitraum an, der der gewählten Torzeit unmittelbar vor der Anzeige entspricht.
Wenn das Signal frequenzmoduliert ist, zeigt das Gerät den Mittelwert während der Torzeit an. Da
die Modulation mit ziemlicher Sicherheit nicht synchron zum Triggersignal verläuft, ergeben sich
geringe Schwankungen des angezeigten Werts.
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Wenn das Signal amplitudenmoduliert ist, muss die Amplitude des Modulationstals die
Empfindlichkeitsschwelle des Eingangs übersteigen. Die Zählung stark modulierter Signale
erfordert sowohl eine beträchtliche Amplitude, als auch eine präzise Einstellung der
Triggerschwelle.
Messung von Impulsbreite, Tastverhältnis und H:L-Verhältnis
Bei gewählter Impulsbreitenfunktion setzt das Gerät die Messung der Signalperiode mittels der
„capture and continue“ Methode fort. Es kann allerdings die Breite des aktiven Signalteils auf
diese Weise nicht erfassen, da notwendigerweise Lücken zwischen den Messungen vorhanden
sind, während das Signal im inaktiven Zustand ist. Daher wird stattdessen die Breite mehrerer
Einzeltakte mit einer Rate von ca. 1000 Messwerten pro Sekunde gemessen. Es werden bis zu
50 derartige Messungen über die gewählte Torzeit gespeichert, dann der Mittelwert errechnet und
das Ergebnis angezeigt. Jeder Messwert hat eine Auflösung von 20 ns, der Mittelwert wird mit
einer Auflösung von bis zu 1 ns dargestellt. Die Werte für Tastverhältnis und H:L-Verhältnis
(vielleicht besser als Verhältnis von aktiv:inaktiv zu verstehen) werden aus der mittleren Breite
und der präzise erfassten Periode berechnet. Die Auflösung in diesen Betriebsarten entspricht so
weit wie möglich der wahrscheinlichen Messgenauigkeit.
Verhältnis B:A
Diese Funktion wird durch längeres Drücken der Taste WIDTH / RATIO bei gewähltem Eingang B
aktiviert. Die an beiden Eingängen anliegenden Signale werden mit der „capture and continue“
Methode so simultan wie möglich gemessen. Da die einzelnen Messungen am Übergang des
jeweiligen Signals enden, finden die beiden Messungen nicht absolut gleichzeitig statt, es sei
denn die Signale sind harmonisch verwandt. Dies ist normalerweise kein Problem, sofern die
Signale nicht zu stark frequenzmoduliert sind.
Beachten Sie, dass es sich hierbei im Verg leich zum Vorgängermodell (TF830) um eine völlig
andere Methode handelt, da zuvor das B-Signal unter Verwendung des A-Signals als Zeitbasis
gezählt wurde.
Zeitbasis und Informationen zur Genauigkeit
Die folgenden Informationen dienen zur Bestimmung des möglichen Messfehlers.
Interner Oszillator
Das Gerät besitzt einen internen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO), der vom
Werk aus mit einem Rubidium-Normal so kalibriert ist, dass die Abweichung nach der
Aufwärmphase und bei einer Umgebungstemperatur von 21 ºC innerhalb von ± 0,2 ppm (Teile
pro Million) liegt. Bei Umgebungstemperaturen über oder unter 21 ºC liegt die zusätzliche
Abweichung unter ± 1 ppm über den gesamten Betriebsbereich von 5 ºC bis 40 ºC.
Die Alterungsrate beträgt weniger als ± 1 ppm im ersten Jahr und sinkt in den folgenden Jahren
exponentiell. Das empfohlene Kalibrierintervall beträgt 1 Jahr (siehe Wartungskapitel).
Externes Referenzsignal
Falls Messungen mit einer noch höheren Genauigkeit durchgeführt werden sollen, als dies mit
dem TCXO möglich ist, kann ein externes 10 MHz Frequenznormal an den externen
Referenzeingang angelegt werden. Bei diesem Signal sollte es sich um ein TTL-Signal, 3 Vpp bis
5 Vpp CMOS-Signal, oder um ein Sinussignal (1 bis 2 Vrms) handeln. Das externe
Referenzsignal dient zur Phasenregelung des internen Oszillators und muss ein hochpräzises
10 MHz Signal sein. Es ist nicht möglich ratiometrische Messungen durch Anlegen eines nicht
standardmäßigen Signals auszuführen. Das Vorhandensein eines externen Referenzsignals
ausreichender Amplitude wird automatisch erkannt und eine Phasenregelung versucht. Die
Anzeige
dass der interne Oszillator bei Verwendung eines ungeeigneten Signals seine Normfrequenz
verliert und die Messgenauigkeit stark beeinträchtigt wird.
Ext Ref erscheint, wenn eine externe Referenz erkannt worden ist. Beachten Sie,
13
Rauschen
Bei der Messung niederfrequenter Sinuswellen mit geringer Amplitude erzeugt das Rauschen ein
Schwanken des angezeigten Messergebnisses. Daher muss die Amplitude des am Eingang
anliegenden Signals so groß wie möglich sein. Das Zufallsrauschen des Geräts enthält einen
starken Niederfrequenzanteil (1/f). Bei Wahl einer längeren Torzeit wird die Auswirkung dieses
Rauschens gemindert, sodass der Anwender das Ausmaß der Schwankungen und einen
ungefähren Mittelwert erkennen kann. Dieses Verfahren ist u. U. bei Signalen mit extern
induzierten intermittierenden bzw. nichtzufälligen Störungen (z. B. durch die Stromversorgung)
weniger effektiv.
Signalpegel
In der Regel ist aus den Display-Schwankungen offensichtlich, wenn ein Signal zu schwach ist,
um es zuverlässig zu zählen. Bei Frequenzen von etwa 2 GHz an Eingang B und von etwa 5 GHz
an Eingang C kann die Auswirkung eines unzureichenden Signalpegels jedoch sehr schwer
erkennbar sein. Ein Signal, das 2 oder 3 dB unter der tatsächlichen Schwelle liegt, zeigt z. B.
möglicherweise eine Abweichung erst an achter Stelle, die aber so konstant ist, dass sie nicht
erkannt wird. Eine absolute Genauigkeit kann nur dann erreicht werden, wenn der Signalpegel
den Anforderungen der technischen Daten entspricht, auch wenn das Gerät eigentlich viel
empfindlicher ist.
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Mit Hilfe der USB-Schnittstelle kann das Gerät durch serielle Datenübertragung über den USBAnschluss eines Rechners gesteuert werden.
Das Gerät wird mit einer CD geliefert, die Treiber für verschiedene Windows-Versionen enthält.
Aktualisierte Treiber sind auf der TTi Website (http://www.aimtti.com/support
enthält zudem eine Textdatei mit Informationen zur Installation der Software.
Das Format der Fernsteuerbefehle, und die Fernsteuerbefehle selbst, werden ausführlich später
in diesem Kapitel beschrieben. Die Fernsteuerbefehle des vorherigen Universalzählers TTi
TF830 sind auch für das Modell TF960 gültig, so dass vorhandene Programme weiter verwendet
werden können. Allerdings ist der TF960 nicht adressierbar, sodass entsprechende ARC-Befehle
(Addressable RS232 Control) ignoriert werden.
Ferngesteuerter/Lokaler Betrieb
Nach dem Einschalten befindet sich das Gerät im lokalen Modus, alle Eingaben erfolgen über die
Tastatur. Wird ein Befehl empfangen, schaltet das Gerät auf Fernbedienung und die Anzeige
Rem erscheint. In diesem Modus ist die Tastatur mit Ausnahme der Tasten RESET und
OPERATE abgeschaltet, und es werden nur Fernsteuerbefehle abgearbeitet.
Das Gerät kann durch längeres Drücken der Lokal-Taste (RESET) wieder auf lokalen Betrieb
umgeschaltet werden, die Anzeige
wieder adressiert wird oder über die Schnittstelle einen Befehl empfängt. Dann ist es wieder im
Remote-Status. Der ferngesteuerte Betrieb kann auch durch Senden des Befehls LOCAL
beendet werden.
Rem erlischt. Dieser Zustand hält so lange an, bis das Gerät
Ferngesteuerter Betrieb
) erhältlich. Die CD
USB-Schnittstelle
Die USB-Schnittstelle dieses Geräts ist als USB auf UART ausgeführt, um so die Kommunikation
mit einem UART im Hauptprozessor auszuführen. Nach Installation der Treiber auf einem PC
erscheint das Gerät als normale COM-Schnittstelle, als ob sich das Gerät im PC befinden würde.
Dieser COM-Port kann von Windows genau wie jeder andere normale COM-Port angesprochen
werden.
Falls abzusehen ist, dass mehr als ein TF960 am gleichen PC angeschlossen werden soll,
empfiehlt es sich die Treiber zuerst an einem geeigneten Ort auf der Festplatte zu speichern und
sie dann nach Anschluss des ersten Geräts von dort aus zu installieren. Das Betriebssystem
kann dann die Treiber finden, ohne dass die CD vorhanden sein muss.
Die Installation der Schnittstellentreiber erfolgt, indem das Gerät über ein normales USB-Kabel
an einen PC angeschlossen wird. Durch die „Plug-and-Play“ Funktionalität unter Windows wird
die am USB-Port angeschlossene neue Hardware normalerweise automatisch erkannt. Beim
erstmaligen Anschluss des Geräts fragt Windows daraufhin nach dem Pfad des entsprechenden
Treibers. Es werden zwei Treiberebenen benötigt, sodass die üblichen Windows-Meldungen
zweimal erscheinen. Nach korrekter Eingabe der entsprechenden Informationen installiert
Windows nun die geeigneten Treiber und richtet im PC einen COM-Port ein. Die Nummer des
neuen COM-Ports richtet sich nach der Zahl der bereits vorhandenen COM-Schnittstellen im PC.
Hinweis: Falls die „Plug-and-Play“ Funktion meldet, dass bereits eine neuere Version des
Treibers installiert ist, behalten Sie diesen bitte bei; das TF960 wird mit dem neueren Treiber
ordnungsgemäß funktionieren.
Die PC-Software nutzt den in jedem Gerät enthaltenen eindeutigen Code zur Verbindung mit
derselben COM-Port-Nummer unabhängig vom physikalischen USB-Port, an den es
angeschlossen ist. Beim erstmaligen Anschluss eines weiteren Geräts erscheint wieder die
Aufforderung zur Installation der Treiber und es wird eine andere COM-Port-Nummer
zugewiesen.
Die Betriebsparameter des COM-Ports müssen den Anforderungen des Geräts entsprechen:
Baudrate 115200, 8 Bits, keine Parität. Die Standardwerte sind auf der Eigenschaftenseite im
Geräte-Manager eingerichtet. Viele Datenübertragungsprogramme ändern jedoch die
Standardeinstellungen, sodass diese ggf. neu konfiguriert werden müssen.
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<rmt>
<RESPONSE MESSAGE TERMINATOR> (Antwortabschluss)
<c>
Einzelnes Zeichen, entweder Ziffer oder Buchstabe.
<nr1>
Eine Ganzzahl.
RS232-Fernbedienungsformate
Der serielle Eingang in das Gerät wird in einer Eingangsschlange gepuffert. Diese wird über
Interrupts in einer für alle anderen Geräteoperationen transparenten Art gefüllt. Das Gerät sendet
XOFF, wenn die Schlange beinahe voll ist. Danach wird XON gesendet, wenn ausreichend Platz
zum Empfang weiterer Daten in der Schlange verfügbar geworden ist. Diese Schlange enthält die
„Rohdaten“ (syntaktisch noch nicht analysiert), die der Parser nach Bedarf übernimmt. Befehle
(und Abfragen) werden der Reihe nach ausgeführt, und der Parser startet einen neuen Befehl
erst, wenn der vorherige Befehl bzw. die vorherige Abfrage vollständig abgeschlossen ist.
Antworten auf Befehle oder Abfragen werden sofort gesendet; es gibt keine Ausgabeschlange.
Befehle müssen in der Form gesendet werden, die in der Befehlsliste festgelegt ist, und immer
mit dem Befehlsabschlusscode 0AH (Line Feed, LF) enden. Befehle können in Gruppen
gesendet werden, wenn die einzelnen Befehle durch den Code 3BH (;) voneinander getrennt
sind. Die Gruppe muss mit dem Befehlsabschlusscode 0AH (Line Feed, LF) enden.
Antworten vom Gerät an den Controller werden in der Form gesendet, die in der Befehlsliste
festgelegt ist. Jede Antwort muss mit einem
Code 0DH (Carriage Return, CR), gefolgt von 0AH (Line Feed, LF).
WHITE SPACE> ist mit den Zeichencodes 00H bis einschließlich 20H definiert, mit Ausnahme des
Codes für LF „Zeilenvorschub“ (0AH).
Befehlsunterscheidung, d. h. '*I DN?' ist nicht gleich '*IDN?'. Bei allen Zeichen wird das höchste
Bit ignoriert. Die Befehle unterscheiden nicht zwischen Groß-/Kleinschreibung.
<RESPONSE MESSAGE TERMINATOR> enden, d.h. dem
<WHITE SPACE> wird ignoriert, außer bei
Jede Abfrage führt zu einer bestimmten
mit den Abfragebefehlen in der Liste der Fernsteuerbefehle aufgeführt.
Befehlsliste
In diesem Abschnitt sind alle Befehle und Abfragen für dieses Gerät aufgeführt. Die Befehle des
TF830, die allesamt für dieses Gerät zur Verf ügung stehen, sind auf der rechten Seite der
Fernsteuerbefehlsliste (folgendes Kapitel) mit “TF830” markiert.
Jeder Befehl wird vollständig abgearbeitet, bevor der nächste Befehl gestartet wird.
Folgende Nomenklatur wird verwendet:
<RESPONSE MESSAGE>. Diese Meldungen sind zusammen
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0 Eingang B Periode
1 Eingang A Periode
2 Eingang A Frequenz
3 Eingang B Frequenz
4 Frequenzverhältnis B:A
5 Eingang A Impulsbreite High
6 Eingang A Impulsbreite Low
7 Eingang A Zählwert
8
Eingang A Verhältnis H:L
9 Eingang A Tastverhältnis
C Eingang C Frequenz
D Eingang C Periode
Die neue Funktion wird sofort übernommen und eine neue Messung gestartet.
AC
Eingang auf AC-Kopplung setzen.
DC
Eingang auf DC-Kopplung setzen.
Z1
Eingang A auf 1 MΩ Eingangsimpedanz setzen.
Z5
Eingang A auf 50 Ω Eingangsimpedanz setzen.
A1
Eingang auf 1:1 Dämpfung setzen.
A5
Eingang auf 5:1 Dämpfung setzen.
ER
Steigende Flanke des Signals zum Messbeginn verwenden.
EF
Fallende Flanke des Signals zum Messbeginn verwenden.
FI
Tiefpassfilter aktivieren.
FO
Tiefpassfilter deaktivieren.
Status zuerst aktiviert wird, bleibt das Filter im gleichen Zustand, der
jeweilige Filtereinstellung erhalten.
wird davon ausgegangen, dass, <nr1> ein positiver Wert ist.
nur vorhanden, wenn das Vorzeichen negativ ist.
davon ausgegangen, dass, <nr1> ein positiver Wert ist.
Funktionswahl
F<c>
Setzt die Messfunktion auf <c>, wobei c folgenden Funktionen entspricht:
L
Wenn der Remotefür den lokalen Betrieb galt. Wenn der Remote-Status deaktiviert wird, bleibt die
Niederfrequenzbetrieb. Gilt nur für TF830. Befehl wird akzeptiert, jedoch vom TF960
ignoriert, da bei DC-Kopplung automatisch auf Niederfrequenzbetrieb geschaltet wird.
Grenzwertbefehle
TO <nr1>
TO? Rückmeldung des aktuellen TO Grenzwerts im Format SnnnnmV<rmt>, wobei S das
TT <nr1>
17
Mit AC-Kopplung verwenden. Der Grenzwert wird automatisch auf den mittleren Pegel
der zu messenden Wellenform eingestellt. Dies geschieht mit einem Offset von <nr1>
mV, wobei <nr1> eine Zahl im Bereich -60 bis +60 ist; Bei Weglassen des Vorzeichens
Vorzeichen, nnnn die Triggerspannung in mV und mV die Einheiten spezifiziert. S ist
Mit DC-Kopplung verwenden. Grenzwertpegel wird auf <nr1> mV eingestellt, wobei
<nr1> eine Zahl im Bereich -300 bis +2100 ist; Bei Weglassen des Vorzeichens wird
TT?
Rückmeldung des aktuellen TT Grenzwerts im Format SnnnnmV<rmt>, wobei S das
nur vorhanden, wenn das Vorzeichen negativ ist.
5:1 multipliziert sich der eingestellte Wert x 5 um den effektiven Pegel zu erhalten.
messenden Wellenform an (kein Offset).
TC
TN
TP
M<c>
Setzt die Messzeit auf <c>, wobei c folgenden Zeiten entspricht:
1 0,3 s
2 1 s
3 10 s
4 100 s
Die neue Messzeit wird sofort übernommen und eine neue Messung gestartet.
beliebigen anderen Befehl gestoppt.
Vorzeichen, nnnn die Triggerspannung in mV und mV die Einheiten spezifiziert. S ist
Die Werte für TT und TO setzen eine Eingangsdämpfung von 1:1 voraus; bei einer Dämpfung von
TA
Mit DC-Kopplung verwenden. Der Schwellenwert wird auf automatisches Trigg ern
eingestellt. Dabei passt sich der Grenzwert automatisch an den mittleren Pegel der zu
In allen Fällen wird der Schwellenwert unabhängig von der Stellung des Reglers auf der
Gerätevorderseite eingestellt. Nach Aktivierung des ferngesteuerten Betriebs entspricht der
Triggerpegel der Einstellung auf der Gerätevorderseite (mit den Befehlen TO? oder TT? lässt
sich dieser Wert auslesen, je nachdem ob AC-oder DC-Kopplung gewählt ist). Nach
Deaktivierung des ferngesteuerten Betriebs kehrt der Tr iggerpegel wieder auf die Einstellung des
Reglers auf der Gerätevorderseite zurück. Obwohl die Auflösung in den mV-Bereich reicht, kann
der tatsächliche Wert aufgrund von Offsets im Gerät nur annähernd korrekt sein. Dies ist für
Einstellung standardmäßiger Logiksignale ausreichend präzise, wird jedoch maximale
Empfindlichkeit für schwache Signale bei DC-Kopplung gefordert, so muss etwas experimentiert
werden.
Die Verwendung von TO <nr1> mit DC-Kopplung bzw. von TT <nr1> mit AC-Kopplung kann zu
unerwarteten Ergebnissen führen. Der Anwender muss selbst dafür sorgen, dass die
Einstellungen zueinander passen und auf die jeweilige Messung abgestimmt sind.
Für TA muss der Anwender zuerst die DC-Kopplung aktivieren. TA kann nützlich sein, um
automatisch eine brauchbare Triggerschwelle für niederfrequente Signale, die eine DC-Kopplung
erfordern, oder für hochfrequente Schwingungen mit sehr kleinem Tastverhältnis zu finden. Es
gibt hierfür keine entsprechende Einstellung auf der Gerätevorderseite.
Triggerpegel Mitte.
Diese drei Befehle dienen lediglich der Kompatibilität mit dem TF830 und dienen zur Einstellung
der Triggerschwelle auf eine der drei Preset-Einstellung bei Fernsteuerung dieses Geräts. ‘Mitte’
entspricht der Mittenstellung des Grenzwertreglers (AC-Position). ‘Negative Flanke’ und ‘positive
Flanke’ entsprechen jeweils –60 mV und +60 mV bei aktivierter AC-Kopplung (einzig mögliche
Kopplung für den TF830).
Messbefehle
E?
Triggerpegel negative Flanke.
Triggerpegel positive Flanke.
Jeden Messwert abfragen. Die Messergebnisse werden kontinuierlich im Intervall der
Messzeit gesandt (0,3 s, 1 s, 10 s oder 100 s). Da es sich hierbei um Messzeit-Intervalle
handelt, sind alle Ergebnisse gültige Messungen. Wird durch <STOP> oder einen
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u. U. nicht gültig. Wird durch <STOP> oder einen beliebigen anderen Befehl gestoppt.
gültigen Messung.
oder nicht, d. h. die Messung ist u. U. nicht gültig.
Es gilt:
Zeichen).
e ist der Buchstabe e als Exponent.
S ist ein Plus- oder Minuszeichen zur Angabe des Vorzeichens des Exponenten.
E ist der Exponentenwert für die Anwort in Hz oder Sekunden
0000000000.e+0_ _<rmt>
und führt zur Ausführung des jeweiligen Befehls.
und <version> der Stand der installierten Firmware ist.
I?
Kennung abfragen. Gibt nur die Modellnummer des Geräts aus.
Remote-Funktion und löscht den Fehlerstatus.
Bedingungen die RESET Taste gedrückt wurde.
die einzelnen Bits folgende Bedeutung:
N?
?
Das Antwortformat ist bei allen Anfragen gleich:
NN.NN ist der angezeigte Messwert mit Dezimalkomma an entsprechender Stelle (11
Messwerte kontinuierlich abfragen. Die Messergebnisse werden kontinuierlich so schnell
gesandt wie die LCD für die gewählte Messzeit aktualisiert wird – alle 2 s, 1 s, 0,5 s oder
0,3 s bei Messzeiten von jeweils 100 s, 10 s, 1 s oder 0 3 s. Die Messergebnisse werden
gesandt, ganz gleich ob die
Nächsten Messwert abfragen. Messwert bei der nächsten Aktualisierung der LCDAnzeige, vorausgesetzt die Meldung
Aktuellen Messwert abfragen. Die Messergebnisse werden bei der nächsten
Aktualisierung der LCD-Anzeige gesandt, ganz gleich ob die
<Measure> Meldung blinkt oder nicht, d. h. die Messung ist
<Measure> blinkt nicht, d. h. bei der nächsten
<Measure> Meldung blinkt
NNNNNNN.NNNeSEuu<rmt>
uu gibt die Einheit an: Hz, s_ , %_ oder _ _ ; _ ist ein Zwischenraum (2 Zeichen)
Wenn keine Messung durchgeführt wird und die Anzeige auf Null steht, lautet die Anwort:
STOP
Verhindert, dass weitere Messergebnisse als Antwort auf E? oder C? gesandt werden.
Jeder andere Befehl verhindert ebenfalls, dass weitere Messergebnisse gesandt werden
Sonstige Befehle
*IDN?
*RST
R
S?
Rückmeldung der Gerätekennung mit dem Format <name>, <model>, 0, <version>
<rmt>, wobei <name> der Name des Herstellers ist, <model> den Typ des Gerätes zeigt
Setzt das Gerät auf die Standardwerte beim Einschalten zurück und setzt den
Triggerpegel auf Mittelstellung für AC-Kopplung. Leert zusätzlich I/O-Warteschlangen der
Setzt die Messung zurück. Führt den gleichen Vorgang aus, als ob unter den gleichen
Statusabfrage Gibt den Status des Geräts aus. Diese Antwort wird sofort gesendet. Das
Antwortformat ist xy<rmt>, wobei x und y numerische Ziffern im ASCII Format sind. Die
erste Ziffer ist das Status-Byte mit einem signifikanten Bit-Wert von 0 bis 7. Dabei haben
bit 0 Externes Normal angeschlossen.
bit 1 Ein Fehler ist aufgetreten.
19
bit 2
Ein kontinuierlich aktualisiertes Bit zeigt an, dass das Eingangssignal gezählt wird.
Dadurch ist aber nicht unbedingt garantiert, dass das Signal ausreichend stark ist,
um ein präzises Ergebnis zu erhalten.
Bedeutung:
LOCAL
Setzt das Gerät auf den lokalen Betrieb zurück und gibt die Tastatur frei.
Seriennummer, Fälligkeitsdatum der Kalibrierung, Besitzername usw..
UD?
Gibt die gespeicherten Anwenderdaten aus.
F0
Eingang B Periode.
F1
Eingang A Periode.
TF830
F2
Eingang A Frequenz.
TF830
F3
Eingang B Frequenz.
TF830
F4
Frequenzverhältnis B:A.
TF830
F5
Eingang A Impulsbreite High.
TF830
F6
Eingang A Impulsbreite Low.
TF830
F7
Eingang A Zählwert.
TF830
F8
Eingang A Verhältnis H:L.
F9
Eingang A Tastverhältnis.
FC
Eingang C Frequenz
FD
Eingang C Periode
AC
Eingang A, AC-Kopplung.
DC
Eingang A, DC-Kopplung.
Z1
Einga ng A, 1 MΩ Eingangsimpedanz.
Z5
Eingang A, 50 Ω Eingangsimpedanz.
A1
Einga ng A, 1:1 Dämpfung.
A5
Eingang A, 5:1 Dämpfung.
ER
Steigende Flanke (nur Eingang A).
EF
Fallende Flanke (nur Eingang A).
FI
Filter Ein (nur Eingang A).
TF830
FO
Filter Aus (nur Eingang A).
TF830
L
Niederfrequenzbetrieb.
TF830
TT <nr1>
Triggerschwelle auf nnnn mV (-300 bis +2100 mV) setzen. DC-Kopplung.
AC-Kopplung.
UD
<data>
Das zweite Byte enthält die Fehlernummer des zuletzt aufgetretenen Fehlers. Dieser
Wert wird nach jeder Statusabfrage auf Null gesetzt. Die Fehlernummern haben folgende
0 Seit der letzten Statusabfrage ist kein Fehler aufgetreten.
1 Syntaxfehler im Befehl – ein oder mehrere Befehle wurden ignoriert.
Anwenderdaten speichern; maximale Stringlänge 250 Zeichen. Dieser String kann jedes
Zeichen zwischen 20H und FFH einschließlich enthalten mit Ausnahme von 3BH (;).
Kann als Datenstring zwecks Identifizierung oder für Informationen über das Gerät
verwendet werden. Die Abfrage erfolgt über den Befehl UD?. Beispielsweise für
Zusammenfassung der Fernbedienungsbefehle
Die Befehle des TF830, die allesamt für dieses Gerät zur Verfügung stehen, sind rechts mit
“TF830” markiert.
TO <nr1>
20
Trigger autom. (Mittelwert), mit Offset von nn mV (-60 bis +60 mV).
Werte gelten für 1:1 Dämpfung; bei 5:1 Dämpfung muss der Grenzwert mit 5 multipliziert werden.
TO?
Rückmeldung des aktuellen TO Grenzwerts in mV
TT?
Rückmeldung des aktuellen TT Grenzwerts in mV
einstellen.
TC
Trigger Mitte.
TF830
TP
Trigger Positiv.
TF830
TN
Trigger Negativ.
TF830
M1
Messzeit 0,3 s.
TF830
M2
Messzeit 1 s.
TF830
M3
Messzeit 10 s.
TF830
M4
Messzeit 100 s.
E?
Jeden Messwert abfragen.
TF830
C?
Messwerte kontinuierlich abfragen.
N?
Nächsten Messwert abfragen.
TF830
?
Aktuellen Messwert abfragen.
TF830
STOP
Verhindert das Senden weiterer Messergebnisse.
I?
Kennung abfragen. Gibt nur die Modellnummer des Geräts aus.
TF830
*IDN?
Gerätekennung. Gibt die vollständige Gerätekennung an.
R
Setzt die Messung zurück.
TF830
*RST
Gerät auf Standardeinstellungen zurücksetzen.
S?
Statusabfrage.
TF830
LOCAL
Setzt das Gerät auf den lokalen Betrieb zurück.
UD <data>
Anwenderdaten speichern.
UD?
Rückmeldung von <data>.
TA
Trigger autom. (Mittelwert, ohne Offset). Zuerst auf DC-Kopplung
21
Die Hersteller oder ihre Vertretungen bieten einen Reparaturdienst für fehlerhafte Geräte an.
Falls Anw ender Wa r tun gsarbeiten selbst durchführen möchten, sollten sie nur geschultes
Personal damit beauftragen. Für diese Arbeiten sollte das Servicehandbuch zu Hilfe genommen
werden, das direkt beim Hersteller der Geräte oder dessen Vertretungen bezogen werden kann.
Kalibrierung
Zum Zeitpunkt der Lieferung entspricht die Kalibrierung den technischen Daten. Es wird jedoch
eine jährliche Neukalibrierung empfohlen um die hohe Genauigkeit dieses Messgeräts zu
erhalten. Diese Neukalibrierung kann ohne Demontage des Geräts unter Verwendung eines
geeigneten, präzisen Frequenznormals durchgeführt werden. Weitere Informationen finden Sie in
den Wartungsinformationen.
Reinigung
Verwenden Sie zur Reinigung des Geräts ein leicht mit Wasser oder einem milden
Reinigungsmittel angefeuchtetes Tuch.
WARNUNG! ZUR VERMEIDUNG VON STROMSCHLÄGEN ODER BESCHÄDIGUNGEN DES
GERÄTS DARF KEIN WASSER IN DAS GEHÄUSE GELANGEN. D AS GER ÄT NICHT MIT
LÖSUNGSMITTELN REINIGEN, UM SCHÄDEN AM GEHÄUSE ZU VERMEIDEN.
Wartung
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Thurlby Thandar Instruments
Glebe Road • Huntingdon • Cambridgeshire • PE29 7DR • England (United Kingdom
Telephone: +44 (0)1480 412451 • Fax: +44 (0)1480 450409
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Aim Instruments and Thurlby Thandar Instruments
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