LCR-Meter
HM8018
Handbuch / Manual
Deutsch / English
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise
zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
Hersteller: HAMEG Instruments GmbH
Industriestraße 6
D-63533 Mainhausen
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt
die Konformität für das Produkt
Bezeichnung: LCR-Meter
Typ : HM 8018
mit: HM8001-2
Optionen:
mit den folgenden Bestimmungen
EMV Richtlinie 89/ 336 /EWG ergänzt durch
91/263/EWG, 92/ 31/EWG
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG
ergänzt durch 93/ 68 /EWG
Angewendete harmonisierte Normen:
Sicherheit
EN 61010-1:2001 / (IEC 61010-1:2001)
Überspannungskategorie: II
Verschmutzungsgrad: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit
EN 61326-1/A1
Störaussendung: Tabelle 4;
Klasse B
Störfestigkeit: Tabelle A1
EN 61000-3-2/A14
Oberschwingungsströme: Klasse D
EN 61000-3-3
Spannungsschwankungen u. Flicker.
Datum: 20.02.2006
der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung
werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw.
Produktnormen zu Grunde gelegt. Sind unterschiedliche Grenzwerte möglich, werden von HAMEG die härteren Prüfbedingungen angewendet.
Für die Störaussendung werden die Grenzwerte
für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für
Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich
der Störfestigkeit fi nden die für den Industriebereich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen Mess- und Datenleitungen beeinfl ussen
die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in
erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen
sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Messbetrieb sind daher
in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit
folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren
Schnittstellen mit externen Geräten (Druckern,
Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale
Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine
Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich
nicht außerhalb von Gebäuden befi nden. Ist an
einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer
Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur
eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als
IEEE-Bus Kabel sind die von HAMEG beziehbaren
doppelt geschirmten Kabel HZ72S bzw. HZ72L
geeignet.
Unterschrift
Manuel Roth
Manager
2
Änderungen vorbehalten
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen
Messstelle und Messgerät sollten generell so kurz
wie möglich gehalten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine
Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht
außerhalb von Gebäuden befi nden. Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte
Inhaltsverzeichnis
Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden.
Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge
getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen
doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U,
RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann es
trotz sorgfältigen Messaufbaues über die angeschlossenen Kabel und Leitungen zu Einspeisung unerwünschter Signalanteile in das Gerät
kommen. Dies führt bei HAMEG Geräten nicht
zu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung.
Geringfügige Abweichungen der Anzeige – und
Messwerte über die vorgegebenen Spezifi kationen hinaus können durch die äußeren Umstände
in Einzelfällen jedoch auftreten.
HAMEG Instruments GmbH
English 14
Deutsch
Allgemeine Hinweise
zur CE-Kennzeichnung 2
LCR-Meter HM8018 4
Technische Daten 5
Wichtige Hinweise 6
Sicherheit 6
Verwendete Symbole 6
Gewährleistung und Reparatur 6
Servicehinweise und Wartung 6
Betriebsbedingungen 7
Inbetriebnahme des Moduls 7
Bedienungselemente HM8018 8
Bedienung des HM8018 9
Messfrequenz 9
Messspannung 9
Messbereiche 10
Die Messbereichsautomatik 10
Die manuelle Messbereichswahl 10
Polarisation (Bias) 11
Auswahl der Messfunktion 11
Die Auto-Messfunktion 11
Mathematische Funktionen 11
Anschließen von Bauteilen 12
Leerlauf/Kurzschluss-Abgleich 12
Speichern der Konfi guraion 12
Einstellen der Netzfrequenz 12
Messgenauigkeit 13
Änderungen vorbehalten
3
HM8018
LCR-Meter
HM8018
Grundgerät HM8001-2
Option HZ18 KelvinMessleitung
4
Änderungen vorbehalten
Messfunktionen: L, C, R, Θ, Q, D, |Z|
5 Messfrequenzen: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
Grundgenauigkeit 0,5%
Maximale Aufl ösung: 0,001
Ω
, 0,001 pF, 0,01 μH
2- und 4-Draht Messung
Parallel- und Serienmodus
Vorspannung für Elektrolytkondensatoren zuschaltbar
Grundgerät HM8001-2 erforderlich
TECHNISCHE DATEN
TECHNISCHE DATEN
Referenztemperatur: 23 °C ±2 °C
Referenztemperatur: 23 °C ±2 °C
bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten
Technische Daten
TECHNISCHE DATEN
Messfunktionen und -bedingungen
Messbare Kenngrößen: R, L, C, Θ, Q/D, |Z|
Schaltungsart: seriell, parallel
Messart: 2-Draht, 4-Draht
Messbereiche: R: 0,001 Ω – 99,9 MΩ
C: 0,001 pF – 99,9 mF
L: 0,01 μH – 9999 H
Q: 0,0001 – 99,9
D: 0,0001 – 9,9999
Θ: -180,00° – +180,00°
Grundgenauigkeit: 0,5 %
Messfrequenzen: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz,
25 kHz
Frequenzgenauigkeit: ± 100 ppm
(außer 120 Hz: 120.2 Hz
Messspannung: 0,5 V
Messrate: 2 Messungen/Sekunde
Messbereichswahl: automatisch, manuell
DC Bias Spannung: 1V ±10%
Nullpunkt: Leerlauf- und Kurzschluss-
abgleich
Abgleichbedingungen: Kurzschluss:R <10 Ω
Z <15 Ω
Leerlauf: Z >10 kΩ
Anzeigearten:
Messwert
Verhältnis
Offset
rel. Offset
}
±10% (Leer lauf)
eff
Berechnung erfolgt
aus Messwert und
gesp. Referenzwert
± 100 ppm)
Betriebsbedingungen: +10°C … 40°C
Max. rel. Luftfeuchtigkeit: 80%
Versorgung (von Grundgerät):
+5 V/300 mA
+5,2 V/50 mA
-5,2 V/50 mA
(∑ = 2 W)
Gehäuse (ohne 22 pol. Flachstecker):
(B x H x T) 135 x 68 x 228 mm
Gewicht: ca. 500 g
Anzeige
5-stellige 7-Segment Led Anzeige mit Vorzeichen
Verschiedenes
Die Eingänge sind kurzschlussfest und kurzzeitig
überspannungsfest bis 100 V
Energieaufnahme von 1 J.
Eine Gerätekonfi guration kann gespeichert werden.
bei einer maximalen
DC
Im Lieferumfang enthalten: LCR-Meter HM8018, Bedienungsanleitung
Optionales Zubehör: HZ18 Kelvin-Messleitung , HZ10S/R Silikonumhüllte Messleitung
Änderungen vorbehalten
5
Wichtige Hinweise
Wichtige Hinweise
HAMEG Module sind normalerweise nur in
Verbindung mit dem Grundgerät HM 8001-2 verwendbar. Für den Einbau in andere Systeme ist
darauf zu achten, dass die Module nur mit den
in den technischen Daten spezifi zierten Versorgungsspannungen betrieben werden. Nach dem
Auspacken sollte das Gerät auf mechanische Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft
werden. Falls ein Transpor tschaden vorliegt, ist
sofor t der Liefer ant zu informieren. Da s Gerät dar f
dann nicht in Betrieb gesetzt werden.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1,
Sicherheits bestim mungen für elektrische
Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, gebaut
und geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es
entspricht damit auch den Bestimmungen der
europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 1010-1. Den Bes timmungen
der Schutz k la ss e I e nt sp re chen d s ind a ll e Geh äu se- und Chassisteile mit dem Netzschutzleiter
verbunden (für Module gilt dies nur in Verbindung
mit dem Grundgerät). Modul und Grundgerät
dürfen nur an vorschrif tsmäßigen Schutz kontaktSteckdosen betrieben werden. Das Auftrennen
der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder
außerhalb der Einheit ist unzulässig.
Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Betrieb n icht mehr mögli ch ist, so ist da s Gerät außer
Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen
Betrieb zu sichern.
Diese Annahme ist berechtigt,
– wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen
aufweist
– wenn das Gerät lose Teile enthält,
– wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
– nach längerer Lagerung unter ungünstigen
Verhältnissen (z.B. im Freien oder in feuch-
ten Räumen).
Beim Öffnen oder Schließen des Gehäuses muss
das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt
sein. Wenn danach eine Messung oder ein Abgleich am geöffneten Gerät unter Spannung
6
Änderungen vorbehalten
unvermeidlich ist, so darf dies nur durch eine
Fachkraft geschehen, die mit den damit verbundenen Gefahren vertraut ist.
Verwendete Symbole
Achtung –
Bedienungsanleitung beachten
Vorsicht Hochspannung
Erdanschluss
Gewährleistung und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem
Verlassen der Produktion einen 10-stündigen
„Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb wird
dabei f ast jeder Früh ausfall erk annt. Ansch ließend
erf olgt ein umfang reicher Funk tions- und Qual itätstest b ei dem alle Betr iebsar ten und die Einhalt ung
der technischen Daten geprüft werden.
Bei Beanstandungen innerhalb der 2-jährigen
Gewährleistungsfrist wenden Sie sich bitte an
den Händler, bei dem Sie Ihr HAMEG Produkt erworben haben. Um den Ablauf zu beschleunigen,
können Kunden innerhalb der Bundesrepublik
Deutschland die Garantiereparatur auch direkt
mit HAMEG abwickeln.
Für die Abwicklung von Rep araturen inn erhalb der
Gewährleistungsfrist gelten unsere Gewähr-leistungsbedingungen, die im Internet unter http://
www.hameg.de eingesehen werden können.
Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht
Ihnen der H AMEG Kunden service für Repar aturen
und Ersatzteile zur Verfügung.
Return Material Authorization (RMA):
Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte in jedem Fall per Internet:
http://www.hameg.de oder Fax eine RMANummer an. Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur Verfügung stehen, so können Sie
einen leeren Originalkarton über den HAMEGVertrieb (Tel: +49 (0) 6182 800 300, E-Mail:
vertrieb@hameg.de) bestellen.
Wichtige Hinweise
Servicehinweise und Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften der Messgeräte sollten in gewissen Zeitabständen genau
überprüft werden. Dazu dienen die im Funktionstest des Manuals gegebenen Hinweise.
Löst man die beiden Schrauben am GehäuseRückdeckel des Grundgerätes HM 8001-2, kann
der Gehäusemantel nach hinten abgezogen
werden.
Beim späteren Schließen des Gerätes ist darauf
zu achten, dass sich der Gehäusemantel an allen
Seiten richtig unter den Rand des Front- und
Rückdeckels schiebt. Durch Lösen der beiden
Schrauben an der Modul-Rückseite, lassen sich
beide Chassisdeckel entfernen. Beim späteren
Schließen müssen die Führungsnuten richtig in
das Frontchassis einrasten.
Betriebsbedingungen
Die zulässige Umgebungstemperatur während
des Betriebes reicht von +10 °C...+4 0 °C. Während
der Lagerung oder des Transports darf die Temperatur zw ischen –40 °C und +70 °C betr agen. Hat
sich während des Transports oder der Lagerung
Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca.
2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in
Betrieb genommen wird. Die Geräte sind zum
Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem
Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosio nsgefahr sowie bei aggres siver chemis cher
Einwirkung betrieben werden. Die Betriebslage
ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation
(Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten.
Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale
oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu
bevorzugen. Die Lüftungslöcher dürfen nicht
abgedeckt sein.
Einschieben der Module. Diese können nach
Belieben in der rechten oder linken Einschuböffnung betrieben werden. Vor dem Einschieben
oder bei einem Modulwechsel ist das Grundgerät
auszuschalten. Der rote Tastenknopf POWER
(Mitte Frontrahmen HM 8001-2) steht dann heraus, wobei ein kleiner Kreis (o) auf der oberen
Tas ten schmalseite sichtbar wird. Falls die auf
der Rückseite befi ndlichen BNC-Buchsen nicht
benut zt werden, s ollte man evtl. ange schlossene
BNC-Kabel aus Sicherheits gründen entfernen.
Zur sicheren Verbindung mit den Betriebsspannungen müssen die Module bis zum Anschlag
einges choben werden. Sol ange dies nicht der Fall
ist, besteht keine Schutzleiterverbindung zum
Gehäus e des Modules (Büschel stecker oberhalb
der Steckerleiste im Grund gerät). In diesem
Fall darf kein Mess-Signal an die Buchsen des
Modules gelegt werden.
Allgemein gilt: Vor dem Anlegen des Mess-Signales muss das Modul eingeschaltet und funktionstüchtig sein. Ist ein Fehler am Messgerät
erkennbar, dürfen keine weiteren Messungen
durchgeführt werden. Vor dem Ausschalten des
Moduls oder bei einem Modulwechsel ist vorher
das Gerät vom Mess kreis zu trennen.
Inbetriebnahme des Moduls
Vor Anschluss des Grundgerätes ist darauf zu
achten, dass die auf der Rückseite eingestellte
Netzspannung mit dem Anschlusswert des
Netzes übereinstimmt. Die Verbindung zwischen
Schutzleiteranschluss HM 8001-2 und dem
Netz-Schutzleiter ist vor jeglichen anderen Verbindungen herzustellen (Netzstecker HM 8001-2
also zuerst anschließen). Die Inbetriebnahme
beschränkt sich dann im Wesentlichen auf das
Änderungen vorbehalten
7
Bedienungselemente
Bedienungselemente HM8018
Display ( 7-Segment LEDs)
Die digitale Messwertanzeige gibt den Mess-
wert mit einer Aufl ösung von 5 Stellen wieder.
Der Messwer t wird komma- und vorzeichenrichtig angezeigt. Die Einheit des Messwerts
wird von einer LED im Einheitenfeld
zeigt. Bei Overfl ow zeigt das Display ----- an.
FREQUENCY (Taste)
Auswahl der Messfrequenz: 100 Hz, 120 Hz,
1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
A (Taste) und –A (LED)
Durch Drücken der Taste A wird der ak-
tuelle Messwert im Speicher A (flüchtig)
gespeichert, wenn sich das HM8018 im
Speicherbetrieb befindet (STORE-LED
leuchtet). Der Messwert kann auch im nichtfl üchtigen Speicher abgelegt werden (siehe
Beschreibung der CAL-Taste
LED –A, befi ndet sich das Messgerät im Relativm odus, d.h. im D isplay wir d die Differ enz von
aktue llem Messw ert – Mes swert im S peicher A
angezeigt. Leuchten sowohl die LED –A als
auch die LED ÷B
, so zeigt das Display
100 * (aktueller Messwert – Messwert im
Speicher A) / Messwert in Speicher B
Relativmodus wird durch erneutes Drücken der
Taste A verlassen und die LED –A erlischt.
8
Änderungen vorbehalten
ange-
). Leuchtet die
an. Der
STORE (Taste)
Nach Drücken der STORE-Taste leuchtet die
ober halb der Taste befi ndlic he LED auf und da s
Messgerät befi ndet sich im Speicherbetrieb.
Anschließend wird durch Betätigen der Tasten
–A
, ÷B oder CONFIG der aktuelle
Messwert im Speicher A, B oder die Einstellungen im Konfi gurationsspeicher abgelegt. Im
Displ ay erschei nt kurz Sto.A, Sto.b oder Sto.C.
Wird eine andere Taste gedrückt, verlässt man
den Speicher-Modus. Die STORE-LED erlischt
nach Verlassen der Speicherbetriebs.
B (Taste) und ÷B (LED)
Im Speicherbetrieb (LED
Drücken der Taste B der aktuelle Messwert im
Speicher B (fl üchtiger Speicher) abgelegt. In der
Standard -Betriebsar t leuchtet die LED ÷B nach
dem Bet ätigen auf und im Di splay wir d das Verhältnis
100*Messwert/B
- A)/B
(wenn -A auch aktivier t ist) angezeigt.
Durch erneutes Drücken der Taste B wird dieser Modus verlassen und die LED ÷B erlischt.
CAL/CONFIG (Taste)
In der normalen Betriebsart wird mit der CAL-
Taste das Ab gleichmenu ak tivier t. Im Speiche rbetrieb (STORE-LED
aktuellen Einstellungen durch Drücken der
CONFIG-Taste gespeichert (nicht-flüchtig).
Diese Einstellungen werden nach dem Einschalten geladen.
leuchtet) wird durch
bzw.
100*(Messwert
leuchtet) werden die
Bedienung des HM8018
,
RANGE/AUTO* (Taste)
Bereichswahltaste und Taste zur Aktivierung
der Messbereichsautomatik. In der manuellen
Betriebsart (AUTO LED ist aus) erfolgt die Umschaltung in den nächst höheren Messbereich
durch (mehrmaliges) Betätigen dieser Taste. Der
aktuelle Messbereich Ran. X (X = 1...6) erscheint
kurz in der Anzeige. Wird die Taste lange gedrückt, wechselt das HM8018 in die automatische
Messbereichswahl und die AUTO-LED leuchtet.
Wird bei aktivierter Messbereichsautomatik die
AUTO-Taste erneut gedrückt, wechselt das Gerät
in die manuelle Betriebsart, wobei der aktuelle
Messbereich übernommen und kurz im Display
anzeigt wird.
MODE (Taste)
Mit dieser Taste wird zwischen Parallel- bzw.
Serienmodus umgeschaltet.
–/+ (Buchsen)
Eingangsbuchsen (4 mm Bananenbuchsen)
zum Anschluss der Messkabel (2-Draht-Messung)
BIAS (Taste) und ON (LED)
Durch Betätigen der BIAS-Taste wird eine
Vorspannung von 1 V
der Ausgangsspan-
DC
nung überlagert. B ei aktivie rter Bias-Fun ktion
leuchtet di e ON-LED. Bei p olarisie rten Konden satore n sollte diese Funktion ak tiviert werden ,
um eine Verpolung aufgrund der Sinusspannung zu vermeiden. Wird die BIAS-Taste erneut
betäti gt, wird die Bi as-Funktion d eaktivi ert und
die BIAS-LED erlischt.
FUNCTION (Taste)
Mit dieser Taste werden die Hauptmessfunk-
tionen des HM8018 ausgewählt. Im seriellen
Modus w erden je nach gew ählter Mess funktion
C
, Ls oder Rs im Display angezeigt, im paral-
s
lelen Modus C
, Lp oder Rp.
p
Kelvin-Eingang (5polige Diodenbuchse)
Anschluss des 4-Draht-Messkabels HZ18
FUNCTION (Taste)
Mit dieser Taste werden die Sondermessfunk-
tionen des HM8018 ausgewählt: Phasenwinkel
Θ
(-180°...+180°), Impedanz |Z|, Verlustfaktor
D und Gütefaktor Q. Bei aktivierter Kapazitätsmessung wird der Verlustfaktor, bei
Widerstands- bzw. Induktivitätsmessung der
Gütefaktor angezeigt.
Einheitenfeld (LEDs)
Anzeige der aktuellen Einheit
Bedienung des HM8018
Messfrequenz
Das LCR Meter HM8018 verfügt über 5 Messfrequenzen
mit einer Genauigkeit von ±0,01%. Die Testfrequenz wird
durch mehrmaliges Drücken der Taste FREQUENCY
ausgewählt. Die entsprechende LED leuchtet. Bei
einem Frequenzwechsel kann es zu einem Wechsel
des Modells (seriell bzw. parallel) kommen, wenn
sich das Gerät im AUTO-Modus befi ndet und wenn die
Impedanz den Schwellwert von 1000 Ω überschreitet.
Bei hohen Impedanzen und einer Netzfrequenz von
50 Hz kann es bei einer Testfrequenz von 120 Hz zu einer
instabilen Messwertanzeige aufgrund von Frequenzunterdrückungen kommen. Dies gilt auch für eine Testfrequenz von 100 Hz bei einer Netzfrequenz von 60 Hz.
Abhängig von der Netzfrequenz ist die Messfrequenz
entsprechend der folgenden Tabelle zu wählen:
Netzfrequenz
50 Hz
Netzfrequenz
60 Hz
Messspannung
Das HM8018 erzeugt eine Sinusspannung von
0,5 V
beträgt ±5% bei Frequenzen <10 kHz und ±10%
bei 25 kHz. Diese Spannung wird an den Prüfl ing
durch eine Quellenwiderstand angelegt, wobei
die Spannung an den Bauteilanschlüssen immer
0,5
0,4
0,3
0,2
Spannung (V)
0,1
100 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
120 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
(unbel astet). Die Genauigkeit der A mplitude
eff
Spannung an den Bauteilanschlüssen in den
verschiedenen Messbereichen
R1,R2
R3 R4
0
1,E-01 1,E+00 1,E+01 1,E+02 1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1
Impedanz
R5,R6
Änderungen vorbehalten
9
Bedienung des HM8018
<0,5 V ist. Der Ausgangswiderstand ist abhängig
vom Messbereich. Der Graph zeigt dieSpannung
an den Bauteilanschlüssen in Abhängigkeit von
Impedanz und Messbereich (R1: Bereich 15 Ω...
R6: Bereich 100 MΩ).
Messbereiche
Das HM8018 verfügt über 6 Messbereiche (R1R6), die manuell oder automatisch ausgewählt
werden können. In den einzelnen Bereichen ist
der Ausgangswiderstand etwa genauso groß
wie der halbe Bereichsendwert. Jedoch in den
beiden Bereiche R1 und R6 ist der jeweilige Ausgangswiderstand so groß wie in den Bereichen
R2 und R5.
Achtung:
Die Mes sbereich e von Kapazit ät und Induk tivität
sind abhängig von der Messfrequenz. Große
Kapazitäten bzw. kleine Induktivitäten werden in
niedr igen Berei chen und klein e Kapazitä ten bzw.
große I nduktiv itäten in de n hohen Mes sbereiche n
gemes sen. Die unten stehe nde Tabell e zeigt den
Mess bereich bez ogen auf den Ba uteiltyp u nd die
Messfrequenz.
Be-
Ausgangs-
reich
Wider-
stand
R1 100 Ω 1mΩ –
R2 100 Ω 15Ω –
R3 1 kΩ 330Ω –
R4 10 kΩ 3,3 kΩ –
R5 100 kΩ 33 kΩ –
R6 10 0 kΩ 33 0 kΩ -
Wider-
stand
15Ω
330Ω
3,3 kΩ
33 kΩ
330 kΩ
100 MΩ
Induk-
tivität
(H)
0,01 μH –
2,4/f
2,4/f –
52,5/f
52,5/f –
525/f
525/f –
5252/f
5252/f –
52520/f
52520/f
9999
Kapazität
99,9 mF –
10,6/f mF
10,6/f mF –
482/f μF
482/f μF –
48,2/f μF
48,2/f μF –
4,82/f μF
4,82/f μF –
0,48/f μF
0,48/f μF –
0,001 pF
f = Messfrequenz in Hz
Die Messbereichsautomatik
Bei aktivier ter Messber eichsautomatik wählt das
HM8018 den für eine präzis e Messung geeigneten
Messbereich. Misst das LCR-Meter eine Impedanz, die größer als der aktuelle Messbereich
ist, schaltet es in den nächst höheren oder niedriger en Messber eich und führ t eine neue Mes sung
durch. Ist dieses Messergebnis innerhalb des
gültigen Bereichs des neues Messbereichs, zeigt
das Messgerät den Wert an. Ist das Ergebnis au-
10
Änderungen vorbehalten
ßerh alb des Berei chs, erfo lgt wieder ein B ereichswechsel. Die Hysterese von etwa 10 % verhindert
mehrfaches Bereichsumschalten, wenn sich der
Messwert in der Nähe des Bereichsendwerts
befi ndet. Die folgende Tabelle zeigt die Grenzen
für den Bereichswechsel:
Bereichs-
wechsel
1 to 2
2 to 3
3 to 4
4 to 5
5 to 6
|Z|
|Z| > 15 Ω
|Z| > 330 Ω
|Z| > 3,3 kΩ
|Z| > 33 kΩ
|Z| > 330 kΩ
Bereichs-
wechsel
2 to 1
3 to 2
4 to 3
5 to 4
6 to 5
|Z|
|Z| < 13,5 Ω
|Z| < 300 Ω
|Z| < 3 kΩ
|Z| < 30 kΩ
|Z| < 300 kΩ
Hinweis:
Bei der Messung bestimmter Induktivitäten kann
es vorkommen, dass das HM8018 fortwährend
den Messbereich wechselt. Dies beruht auf
der Tatsache, dass sich die Induktivität mit der
Frequenz ändert. Deshalb misst das LCR-Meter
unterschiedliche Werte in den verschiedenen
Messbereichen, da sich der Quellenwiderstand
änder t.Diese Veränd erung des Me sswer ts kann in
den verschiedenen Bereichen größer sein als die
Hysterese im Auto-Mode, was zu kontinuierlichen
Breichsumschalten führt. Deshalb ist es notwendig, in die manuelle Betriebsart zu wechseln.
Die manuelle Messbereichswahl
Wenn mehrere ähnliche Bauteile zu messen sind,
können die Messungen beschleunigt werden,
wenn man, statt im Auto-Modus, im manuellen
Betrieb misst.
Drücken Sie nach der Messung des 1. Bauteils
die AUTO-Taste. Der aktuelle Messbereich wird
übernommen und kurz im Display angezeigt.
Es besteht die Möglichkeit, diese Einstellung zu
speichern. Drücken Sie zuerst die STORE-Taste
und anschließend die CONFIG-Taste. Wenn die
Impedanz des Bauteils größer als der 50fache
Nominalwert des Bereichs ist, zeigt das Display
OFL an. Ein Bereichswechsel ist notwendig. Dies
gilt nicht für den 15 Ω-Bereich, bei dem ein Bereichswechsel bei etwa 18 Ω erfolgt.
Der manuelle Modus sollte hauptsächlich bei
hochgenauen Messungen benutzt werden. Um
Messinstabilität und andere Unsicherheiten zu
vermeiden, sollte möglichst im automatischen
Modus gemessen werde.
Bedienung des HM8018
Polarisation (Bias)
Es besteht die Möglichkeit, dem Messsignal eine
Gleichspannung (Bias) zu überlagern. Elektrolytund Tantalkondensatoren benötigen eine positive
Biasspannung für eine korrekte Messung, auch
wenn das Messsignal nicht groß genug ist, um
die Bauteile zerstören. Die interne Vorspannung
) oder eine externe Vorspannung von bis zu
(1 V
DC
100 V erl aubt die Messungen mögl ichst realitätsnah durchzuführen. Die interne Biasspannung
ermöglicht außerdem Messungen an Halbleitern. Um die BIAS-Funktion zu aktivieren ist die
BIAS-Taste zu drücken. Die darüber befi ndliche
ON-LED leuchtet auf. Wird die Taste ein weiteres
Mal gedr ückt, wir d die Bias-Spann ung deaktiv iert
und die LED erlischt.
Der zu testende Kondensator muss mit der
richtigen Polarität angeschlossen werden, d.h.
der positive Pol des Kondesators wird an die rote
Buchse angeschlossen. Die Biasspannung funktioniert nur bei der Kapazitätsmessung
Auswahl der Messfunktion
Die gew ünschte Mes sfunktion w ird durch Dr ücken
der Tasten und ausgewählt. Mit der Taste
werden die Hauptmessf unktionen (R,L,C) ausgewählt, mit der Taste die Sekundärmessfunktionen (Q, D, Impedanz und Phase).
jX
Q = 500
D = 0,002
D = Q = 1
|Z| = 1000
D = Q = 1
Q = 500
D = 0,002
Mathematische Funktionen
D = 500
Q = 0,002
R
D = 500
Q = 0,002
Um den Ver lustfaktor zu messen. mus s zuerst die
Kapazitätsmessung ausgewählt werden, sonst
wird der Gütefaktor angezeigt.
Die Auto-Messfunktion
Das HM8018 kann in den meisten Fällen den
Bauteiltyp bestimmen. Es gibt 3 verschiedene
Automatismen: die automatische Impedanzbereichswahl (siehe Kapitel Messbereichsautomatik), die automatische Wahl der Schaltunsgart
(seriell/parallel) und die Auto-Messfunktion.
Diese drei Automatismen sind aktiv, sobald sich
das HM8081 im Auto-Modus (AUTO-LED leuchtet) befi ndet. Die einzelnen Automatismen können durch Tastendruck deaktiviert werden. Die
manuelle Messbereichswahl schaltet alle drei
Automatismen aus. Befi ndet sich das HM8018
im Auto-Modus, ist die Messfunktion abhängig
von der Impedanz des Bauteils. Die folgende
Skizze zeigt, wie das LCR-Meter die Messfunktion
auswählt.
Neben der Anzeige von Standardparametern wie
Widerstand, Induktivität oder Kapazität kann das
HM8018 den Offset und das Verhältnis anzeigen.
Diese Funktionen können nur mit den Standardmessfunktionen benutzt werden. Offset und Verhältnis beziehen sich auf den im entsprechenden
Speicher A bzw. B hinterlegten Messwer t.
Vorgehensweise bei der Offset-Messung:
1. Das Referenz-Bauteil an das HM8018 anschließen.
2. Durch Drücken der STORE-Taste und anschließend der Taste A wird der momentane
Messwert im Speicher A abgelegt. Im Display
erscheint kurz Sto.A.
3. Durch Drücken der Taste A leuchtet die LED –A
auf. Der im D isplay ange zeigte Wert is t dann die
Differenz
Messwert - Speicher A
.
Eine Messung des Verhältnisses ist möglich, indem man die Taste –A bei der o ben beschriebenen
Vorgehensweise durch die Taste ÷B ersetzt.
Änderungen vorbehalten
11
Bedienung des HM8018
Vorgehensweise bei der Messung des prozentualen Offsets:
1. Das Referenz-Bauteil an das HM8018 anschließen.
2. Durch Drücken der STORE-Taste und anschließend der Taste A wird der momentane
Messwert im Speicher A abgelegt. Im Display
erscheint kurz Sto.A.
3. Durch Drücken der STORE-Taste und anschließend der Taste B wird der momentane
Messwert im Speicher B abgelegt. Im Display
erscheint kurz Sto.B.
4. Durch Drücken der Tasten A und B leuchteten
die LEDs –A und ÷B auf. Angezeigt wird dann
100*(Messwert-Speicher A) / Speicher B
mit einer Aufl ösung von 0,01 %.
Der Anzeigeumfang bei der Verhältnismessung
beträgt -100.00% ... +999.99%.
in %
Anschließen von Bauteilen
Es gibt zwei Möglichkeiten, Bauteile an den
HM8018 anzuschließen. Für schnelle Messungen
können die 4 mm Bananenbuchsen benutzt werden. Das Bauteil wird dann entweder über Messkabel angeschlossen oder direkt an den Buchsen,
die dazu aufgedreht werden können, befestigt.
Diese 2-Draht-Messung ist jedoch nicht so genau wie die 4-Draht-Messung. Für hochgenaue
Messungen sollte die HZ18 Kelvin-Messleitung
ver wendet werden. Dies e Messleitung ver wendet
eine Kelvin-Verbindung, die parasitäre Impedanzen minimiert. Nach einer Veränderung der
Messanordnung muss ein Open/Short-Abgleich
durchgeführt werden. Dies ist ebenfalls bei einer
Änderung der Messfrequenz notwendig.
des Bauteils erfolgen, z.B. sollte die Anordnung
der Kabel nicht verändert werden. Außerdem
sollte die Messk abel frei lie gen, d.h. es solten sich
weder Hände noch metallsiche Gegenstände in
der Nähe befi nden, die die Messung beeinfl ussen
könnten.
Vorgehensweise beim Leerlauf/KurzschlussAbgleich:
1. Drücken der CAL-Taste. Das Display zeigt
OP.-Sh. an und die LEDs –A und AUTO blinken.
2. Um den Shor t-Abgleich d urchzuführ en, drückt
man die A-Taste, wobei die Messleitungen
kurzgeschlossen sein müssen
Um den Open-Abgleich durchzuführen, drückt
man die AUTO-Taste, wobei die Enden der Messleitungen offen sein müssen.
Der Abgleich selbst dauert ein paar Sekunden
und bei er folgreichen Abgleich erscheint im Display die Meldung PASS, bei nicht er folgreichen
Abgleich FAIL. Der Short-Abgleich ist gültig für
Impedanzen bis zu 15 Ω und Widerstände bis
10 Ω. Der Open-A bgleich ist gültig für Impedanze n
größer 10 kΩ.
Speichern der Konfi guration
Wird b eim Einschalten die CAL-Taste gedrückt,
bis im Display dEFLT angezeigt wird, wird die
Werkseinstellung geladen. Dies beeinfl usst jedoch nicht die gespeicherten Abgleichwerte. Die
aktuellen Einstellungen können durch Drücken
der STORE-Taste
FIG-Taste
abgelegt werden.
und anschließend der CON-
in einem nicht-fl üchtigen Speicher
Achtung:
Während einer Messung, vor allem von hohen
Impeda nzen, sollten der Prüfl ing nicht mit Händen
oder anderen Dingen in Berührung kommen, da dadurch das Messergebnis verfälscht werden kann.
Leerlauf/Kurzschluss-Abgleich
Um p arasitär e Impedanzen aufgr und der Verbindungen zum Prüfl ing zu kompensieren, wird ein
Open/Shor t-Abgleich durchgeführt. Damit können
Messkabel und andere parasitäre kapazitive
Impedanzen kompensiert werden. Der Abgleich
wird nur für die aktuelle Messfrequenz durchgeführt. Der Open/Short-Abgleich sollte unter den
gleichen Bedingungen wie die spätere Messung
12
Änderungen vorbehalten
Werkseinstellung
AUTO ON
Frequenz 1 kHz
BIAS OFF
Schaltungsart AUTO
Messbereich AUTO
Anzeige L/C/R (AUTO)
Speicher A 0.0
Speicher B 1.0
Einstellen der Netzfrequenz
Der Dual Slope A/D-Wandler des HM8018 muss
entsprechend der Netzfrequenz eingestellt werden, um eine gute Netzfrequenzunterdrückung
zu gewährleisten.
1. Währen d dem Einscha lten die FREUQ ENCY-Ta-
ste drücken, bis im Display 50.-60 erscheint.
2. Um 50 Hz auszuwählen drückt man die Taste
A und für 60 Hz die AUTO-Taste. Der Dezimalpunkt steht rechts neben der ausgewählten
Frequenz.
3. Durch Drücken der STORE-Taste wird die
ausgewählte Frequenz im nicht-flüchtigen
Speicher abgelegt und das HM8018 wechselt
in den Mes smodus. Be i Drücken einer a nderen
Taste wird w echselt das M essgerä t ohne Übernahme der Änderung in den Messmodus.
Messgenauigkeit
(mit D < 0,1 bzw. Q > 10)
C : Ae = Af (1 + Cx/C
L : Ae = Af (1 + Lx/L
Z : A
= Af (1 + Zx/Z
e
R : Ae = Af (1 + Rx/R
A
= 0,2% bei f = 100 Hz, 120 Hz und 1 kHz
f
A
= 0,3% bei f = 10 kHz
f
Af = 0,5% bei f = 25 kHz
Parameter Auto Range
C
max
C
min
L
max
L
min
Z
, R
max
max
Z
, R
min
min
≥ 0,1 erhält man für die Genauigkeit:
Bei D
x
Ae= 1 + D
max
max
max
max
2
x
+ C
min/Cx
+ L
min/Lx
+ Z
min/Zx
+ R
min/Rx
160 μF/f
53 pF/f
480 H/f
0.16 mH/f
3 MΩ
1 Ω
)
)
)
)
Bedienung des HM8018
Genauigkeit des Verlustfaktors:
A
De = ±
——
100
e
Genauigkeit des Gütefaktors:
Q
Qe = ±
2
· D
x
————
· D
1 ± Q
x
e
e
Genauigkeit des Phasenwinkel
180 A
Θe =
——
·
π
——
100
e
Änderungen vorbehalten
13
General information regarding the CE marking
General information
regarding the CE marking
DECLARATION OF
CONFORMITY
Manufacturer HAMEG Instruments GmbH
Industriestraße 6
D-63533 Mainhausen
The HAMEG Instruments GmbH herewith
declares conformity of the product
Product name LCR-Meter
Typ e: H M80 18
with: HM8001-2
Options: –
with applicable regulations
EMC Directive 89/336 /EEC amended by
91/263/EWG, 92/ 31/EEC
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC
amended by 93/68/EEC
Harmonized standards applied
Safety
EN 61010-1:2001 / (IEC 61010-1:2001)
Overvoltage category: II
Degree of pollution: 2
Electromagnetic compatibility
EN 61326-1/A1
Radiation: table 4; Class B
Immunity: table A1
EN 61000-3-2/A14
Harmonic current emissions: Class D
EN 61000-3-3
Voltage fl uctuations and fl icker
Date: 20.02.2006
HAMEG instruments fulfi ll the regulations of the
EMC directive. The conformity test made by HAMEG is based on the actual generic and product
standards. In cases where different limit values
are applicable, HAMEG applies the strictest
standard. For emission the limits for residential,
commercial and light industry are applied. Regarding the immunity (susceptibility) the limits for
industrial environment have been used.
The measuring and data lines of the instrument
have much infl uence on emission and immunity
and therefore on meeting the acceptance limits.
For different applications the lines and/or cables
used may be different. For measurement operation the following hints and conditions regarding
emission and immunity should be observed:
1. Data cables
For the connection between instruments resp.
their interfaces and external devices, (computer,
printer etc.) suffi ciently screened cables must
be used.
Maximum cable length of data lines must not exceed 3 m. The manual may specify shorter lengths.
If several interface connectors are provided only
one of them may be used at any time.
Basically interconnections must have a double
screening. For IEEE-bus purposes the double
screened cables HZ72S and HZ72L from HAMEG
are suitable.
2. Signal cables
Basically test leads for signal interconnection
between test point and instrument should be
as short as possible. Without instruction in the
manual for a shorter length, signal lines have to
be less than 3 meters long.
Signature
Manuel Roth
Manager
14
Subject to change without notice
Signal lines must be screened (coaxial cable RG58/U). A proper ground connection is required.
In combination with signal generators double
screened cables (RG223/U, RG214/U) have to
be used.
3. Infl uence on measuring instruments.
In the presence of strong high frequency electric
or magnetic fi elds, even with careful setup of the
Content
measuring equipment an infl uence can not be
excluded.
This will not cause damage or put the instrument
out of operation. Small deviations of the measuring value (reading) exceeding the instrument's
specifi cations may result from such conditions
in some cases.
HAMEG Instruments GmbH
Deutsch 2
English
General information regarding
CE-marking 14
LCR Meter HM8018 16
Specifi cations 17
Important hints 18
Safety 18
Operating conditions 18
Warranty and Repair 18
Maintenance 19
Operation of the module 19
Control elements 20
Operation of the HM8018 21
Frequency 21
Test voltage 21
Measuring range 22
Auto-ranging 22
Manual range 22
Polarisation (Bias) 23
Measuring function selection 23
Auto-measurement function 23
Calculation functions 23
Component to test connexion 24
Open/short compensation 24
To perform an open or short calibration: 24
Default settings 24
Factory default parameters 24
Mains frequency setting 24
Subject to change without notice
15
HM8018
LCR-Meter
HM8018
Mainframe HM8001-2
Option HZ18 Kelvin Test
Leads
16
Subject to change without notice
Measurement functions: L, C, R, Θ, Q, D, |Z|
5 measurement frequencies: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
Basic accuracy 0.5%
Max. Resolution: 0.001
Ω
, 0.001 pF, 0.01 μH
2- and 4-wire measurement
Measurement of series and parallel components
Bias voltage for electrolyt capacitors
Mainframe HM8001-2 required for operation
Specifications
SPECIFICATIONS
Valid at 23 degrees C after a 30 minute warm-up period
Measurement function
Measuring modes: R, L, C, Θ, Q/D, |Z|
Equivalent circuits: seriell, parallel
Measuring method: 2-wire, 4-wire
Measuring ranges: R: 0.001 Ω – 99.9 MΩ
C: 0.001 pF – 99.9 mF
L: 0.01 μH – 9999 H
Q: 0.0001 – 99.9
D: 0.0001 – 9.9999
Θ: -180.00° – +180.00°
Basic accuracy: 0.5 %
Measuring frequencies: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz,
25 kHz
Freq. Accuracy: ± 100 ppm
(except 120 Hz: 120.2 Hz
Measuring voltage: 0,5 V
Measuring rate: 2 measurements/second
Range changing: automatic, manual
DC Bias voltage: 1 V ± 10%
Zero setting: Open/short circuit compensation
Compensation limits:
Short circuit: R <10 Ω
Z <15 Ω
unloaded: Z >10 kΩ
Displayed parameters
Value
% Value
Deviation
% Offset
}
±10% (unload ed)
eff
Calculation from
value and reference value stored
± 100 ppm)
measurement
Miscellaneous
The inputs atr short-circuit-proof and over voltage
protected up to 100 V
consumption of 1 J
One confi guration can be saved.
Operating temperature: +10°C … 40°C
Max. relative humidity: 80%
Power supply (from mainframe):
+5 V/300 mA
+5.2 V/50 mA
-5.2 V/50 mA
(∑ = 2 W)
Dimensions (without 22-pole fl at plug):
(W x H x D) 135 x 68 x 228 mm
Weight: approx. 500 g
with a maximum energy
DC
Display
5-digits 7-Segment LED
Included in delivery: LCR Meter HM8018, Operator's Manual
Optional accessories: HZ18 Kelvin Test Leads, HZ10S/R Silicone Test Leads
Subject to change without notice
17
Important hints
Important hints
The operator is requested to carefully read the
following instructions and those of the mainfra-
me HM8001-2, to avoid
any operating errors and
mistakes and in order to
become aquainted with the
module.
After unpacking the module, check for any mechanical damage or loose parts inside. Should
there be any transportation damage, inform the
supplier immediately and do not put the module
into operation. This plug-in module is primarily
intended for use in conjunction with the Mainframe HM8001-2. When incorporating it into other
s ys tem s, th e mod ul e s hou ld on ly b e o pe ra ted w it h
the specifi ed supply voltages.
Safety
FUSE
ON/OFF
VOLTAGE
TRIPLE POWER SUPPLY HM 8040-3
OUTPUT
HAMEG
PUSH LONG
CURRENT CURRENTVOLTAGE
The istrument must be di sconnected and secured
agains t unintentional op eration if there is any suggestion that safe operation is not possible.
This may occur:
– if the instrument shows visible damage,
– if the instrument has loose par ts.
– if the instrument does not function,
– after long storage under unfavourable
circumstances (e.g. outdoors or in moist
environments),
– after excessive transportation stress (e.g. in
poor packaging).
When removing or replacing the metal case, the
instrument must be completely disconnected
FUSE
ON/OFF
from the mains supply. If any measurement or
calibration procedures are necessary on the
opene d-up instrument, the se must only be carr ied
out by qualifi ed personnel acquainted with the
danger involved.
Symbols marked on equipment
ATTENTION refer to manual.
DANGER High voltage.
Protective ground (earth) terminal.
This instrument has been designed and tested in
accor dance with IEC Publication 1010-1, Safety
require ments for el ectrical equipment for meas urement, control, and laboratory use. It corresponds as well to the the CENEL EC regulati ons EN
61010-1. All case and chassi s parts are connected
to the safety earth conductor. Corresponding to
Safety Class 1 regulations (three-conductor AC
power cable). Without an isolating transformer,
the ins trument's pow er cable must b e plugged into
an approved three-contact electr ical outlet, which
meets International Elec trotechnic al Commission
(IEC) safety standards.
Warning!
Any interruption of the protective conductor
inside or outside the instrument or disconnection of the protective earth terminal is
likely to render the instrument dangerous.
Intentional interruption is prohibited.
18
Subject to change without notice
Operating conditions
The ambient temper ature range during o peration
should be between +10 °C and +40 °C and should
not exceed –40 °C or +70 °C during transport or
storage. The operational position is optional, however, the ventilation holes on the HM8001-2 and
on the plug-in modules must not be obstructed.
Warranty and Repair
HAMEG instruments are subject to a strict quality control. All instruments are burned in for 10
hrs prior to shipment. By intermittent operation
almost all early failures are detected. A fter burnin a thorough test of all functions and of quality
is run, all specifi cations and operating modes
are checked.
In case of reclamations during the two years
warranty period please contact the dealer from
Important hints
whom you purchased your HAMEG instrument.
Customers fr om the Federal Re public of Germ any
may directly co ntact HAMEG for war ranty pr ocessing in order to speed up the procedure.
The proceeding of repairs during the warranty
period is subject to our terms of warranty which
are available on our web-site
http://www.hameg.com
Even after expiry of the warranty period please
do not hesitate to contact our HAMEG customer
service for repairs and spare parts.
Return Material Authorization (RMA):
Before sending back your instrument to HAMEG do apply for a RMA number either by fax
or on the Internet: http://ww w.hameg.de.
If you do not have suitable packaging for the
instrument on hand please contact the HAMAG sales dep artment ( Te l.: +49 (0) 6182/80 0
3 00 , E- ma il : ve rtr ie b@ ha me g. de) to or de r an
empty original cardboard box.
Maintenance
The mos t important characteristics of the instr uments should be periodically checked according to
the instructions provided in the sections “Operational c heck and “Alignment p rocedcure . To obt ain
the nor mal operatin g temperatur e, the mainfra me
wit h i ns er te d mo du le sh ou ld b e t ur ne d on at le as t
60 minutes before starting the test. The specifi ed
alignment procedure should be strictly observed.
When removing the case detach mains/line cord
and any other connected cables from case of the
mainframe HM8001-2. Remove both screws on
rear panel and, holding case fi rmly in place, pull
chassis for ward out of ca se. When later r eplacing
the case, care should be taken to ensure that
it properly fi ts under the edges of the front and
rear frames. After removal of the two screws at
the rear of the module, both chassis covers can
be lif ted. When reclosing the module, care should
be taken that the guides engage correctly with the
front chassis.
rect mains voltage start of operation consists
prac-tically of inserting the module into the right
or left opening of the mainframe. The following
pre-cautions should be observed:
Before exchanging the module, the mainframe
must be switched off. A small circle (o) is now
revealed on the red power button in the front
centre of the mainframe.
If the BNC sockets at the rear panel of the
HM80 01-2 unit were in use before, the BNC c ables
should be disconnected from the basic unit for
safety reasons. Slide in the new module until the
end position is reached.
Before being locked in place, the cabinet of the
instrument is not connected to the protective earth
terminal (banana plug above the mainframe multipoint connector). In this case, no test signal must
be applied to the input terminals of the module.
Generally, the HM8001-2 set must be turned on
and in full operating condition, before applying any
test signal. If a failure of the measuring equipment
is detected, no further measurements should
be performed. Before switching off the unit or
exchanging a module, the instrument must be
disconnected from the test circuit.
Operation of the module
Provided that all hints given in the operating
instructions of the HM8001-2 Mainframe were
followed especially for the selection of the cor-
Subject to change without notice
19
Control elements
Control elements
Digital display (7-segment LEDs)
The measurement value is displayed with a
resolution of 5 digit.The most adapted unit is
displayed in the area
cation is displayed by -----.
FREQUENCY (pushbutton)
Measur ing freque ncy selec tion: 100 Hz, 120 Hz,
1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
A (pushbutton) and -A (LED)
Allows to save the current measurement value
in memory (volatile memor y) of the instrument
if the instrument is in storage mode (STORE
LED is on). The measurement value can be saved in non-volatile memory (see the description
of the CAL button). In relative mode (-A LED is
on), the instrument displays the relative value
Measurement-A
on,
100* (Measurement-A)/B
mode is left by pushing the button A again.
STORE (pushbutton)
By depressing this key the LED indicator loca-
ted above it lights up and the instrument is in
stor age mode. The n you can pre ss the follow ing
keys A, B or CONFIG in order to save the measurement value in memory A, B or the settings
20
Subject to change without notice
, or, if the -A and ÷B LED are
. Any overfl ow indi-
. The relative
in the confi guration memory. The display will
shortly show STO. A, STO. B or STO.C.If you
press any other key the storage mode will be
left. The LED Indicator turns off in both cases.
B (pushbutton) and ÷B (LED)
In stor age mode (ST ORE LED light s) the curre nt
measurement value will be stored in memory
B (volatile memory) if the button B is pushed.
The measurement value can be saved in nonvolatile memory (see the description of the
CAL button). In relative mode (LED ÷B is on)
the instrument displays the percentage
Measurement/B
if the LEDs -A and ÷B are active. The relative
mode is left by pushing the button B again.
CAL (pushbutton)
In normal mode, this button allows to per form
Open/Short circuit calibration with respectively
the keys
settings confi guration in non-volatile memory
if the instrument is in storage mode (STORE
LED lighted up).
RANGE/AUTO* (pushbutton)
In manual mode (AUTO LED is off) this key
allows to select the impedance range of the
instrument. A message RNG. X (X = 1...6) is
fl eetingly displayed at ever y press of the key to
indic ate the new rang e. A long press on this key
switches the instrument to autorange mode.
or
100* (Measurement-A)/B
and . Allows saving the current
100*
Operation of the HM8018
Then the AUTO LED is lighted up. If this key is
pressed during the instrument is in the autorange mode it will cause a hold of the current
range which will be fl eeting displayed.
MODE (pushbutton)
This key allows selection of the series or par-
allel model for parameters calculation.
–/+ Connection terminals
( 4 mm banana socket)
Terminals to connect the components to test.
BIAS (pushbutton) and ON (LED)
Press this key to apply a 1 VDC bias voltage to
the terminals
. If the BIAS function is
activated the ON LED lights up. This function
is recommended for polarized capacitors
measurements in order to avoid polarity inversionbecause of the alternating measuring
voltage. If the BIAS button is pushed again the
BIAS function will be deactivated and the
FUNCTION (pushbutton)
This key allows the selection of the main
function of the instrument. If series mode is
selected this key gives access to the following
parameters C
instrument displays the value of C
, Lp and Rs. In parallel mode the
p
, Lp or Rp.
p
Kelvin input (5 pole diode socket)
Terminal for connection of the 4 wire Kelvin
Test Leads HZ18
Operation of the HM8018
Frequency
The HM8018 offers fi ve different test frequencies:
100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz. Th e frequenc y
accur acy is ±0.01%. T he test freq uency is sele cted
by pressing several times the FREQUENCY key
until the corresponding indicator lights up. A
change of the frequency can introduce a model
change (series to parallel or parallel to series),
if the instrument is in automatic mode and if the
impedance measurement exceeds the 1000 Ω
threshold.
For high impedances and with 50 Hz mains
frequency and 120 Hz test frequency, there may
occur a small instability in measurement due to
a bad mains frequency rejection. It is the same
for a 60 Hz mains frequency, when a 100 Hz test
frequency is selected. According to the mains
frequency, the test frequency will have to be set
as shown in the chart below:
Mains
50 Hz
Mains
60 Hz
Test voltage
100 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
120 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
FUNCTION (pushbutton)
This key allows the selection of the secondary
functions of the instrument. It gives access to:
phase angle measurement (-180° to +180°),
imped ance module, qu ality fac tor or dissip ation
factor. In the last t wo last cases the dissipation
f ac to r w ill be di sp la ye d, if th e ca pa ci ta nc e m ea suremetn is activated. The quality factor will be
displayed on the other cases.
UNIT AERA
Display of the current unit.
The HM8 018 generates a 0.5 V
si ne te st volt ag e
rms
(unloaded). The level accuracy is ±5% for f requenci es up to 10 kH z, an d ±10 % f or 2 5 kH z. Th e vol ta ge
is applied to the component to test by a source
voltage at the component terminals
for the diffe rent ranges
0,5
0,4
0,3
Voltage (V)
0,2
0,1
0
1,E-01 1,E+00 1,E+01 1,E+02 1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
R1,R2
R3 R4
Component impedance
Subject to change without notice
R5,R6
21
Operation of the HM8018
resistance, thus the voltage at the component
terminals will be always below 0.5 V. The source
resistance is as a function of the impedance range. The graph shows the voltage evolution at the
compon ent terminals as function of its impedan ce
and the me asuring ra nge (R1 range 15 Ω, R6 range
100 M Ω).
Measuring range
The HM8018 offers 6 impedance ranges (R1-R6).
The measuring range can be selected either
manually or automatically. Each range has a
source resistance approximately equal to half of
the impedance of the current range. The extreme
ranges R1 and R6 use the source resistances of
the R2 and R5 ranges.
Note: T he measuring range s determine the im pedance ranges (and not capacitance or inductance
value ranges), the ranges of capacitance and
inductance depend upon the test frequency. The
high capacitance values as the low inductance
values will be measured on a low impedance
range, whereas the low capacitance values as
the high inductance values will be measured on
the higher ranges.
The chart below gives the measurement range
according to the component type and the frequency range.
Range R
source
R1 100 Ω 1mΩ –
R2 100 Ω 15Ω –
R3 1 kΩ 330Ω –
R4 10 kΩ 3.3 kΩ –
R5 100 kΩ 33 kΩ –
R6 100 kΩ 330 kΩ –
Resi-
stance
15Ω
330Ω
3.3 kΩ
33 kΩ
330 kΩ
100 MΩ
Induc-
tance (H)
0.01 μH –
2.4/f
2.4/f –
52.5/f
52.5/f –
525/f
525/f –
5252/f
5252/f –
52520/f
52520/f
9999
Capaci-
tance
99.9 mF –
10.6/f mF
10.6/f mF –
482/f μF
482/f μF –
48.2/f μF
48.2/f μF –
4.82/f μF
4.82/f μF –
0.48/f μF
0.48/f μF –
0.001 pF
f is the test frequency (Hz)
Auto-ranging
In normal oper ation the HM8018 select s the most
appropriate r ange for an accur ate measurement.
When the instrument measures impedance that it
is out of it s current r ange, the instrument switches
one range up or one range d own and makes a ne w
22
Subject to change without notice
measurement. If this measurement is within the
validity domain of this new range the instrument
will display the value. If not, the range change
process will be repeated. There is a built in hysteresis in the order of 10% to prevent multiple
range changes if a component is on the limit of
range boundary. The chart below gives the limits
of range changes.
Range
Change
1 to 2
2 to 3
3 to 4
4 to 5
5 to 6
|Z|
|Z| > 15 Ω
|Z| > 330 Ω
|Z| > 3.3 kΩ
|Z| > 33 kΩ
|Z| > 330 kΩ
Range
Change
2 to 1
3 to 2
4 to 3
5 to 4
6 to 5
|Z|
|Z| < 13.5 Ω
|Z| < 300 Ω
|Z| < 3 kΩ
|Z| < 30 kΩ
|Z| < 300 kΩ
Remarks:
If certain types of inductors are measured it may
occur that the HM8018 switches indefi nitely between two ranges. Due to the fact that generally
the inductor value depends of the current going
through, the HM8018 will give different values
from one range to an other because the source
resistance changes. This variation from one range
to another m ay be higher than the automatic m ode
hy s ter es is th at c re at es ir re so lu tio n. So it is n ec es sary to switch to manual mode to fi x the range
Manual range
When an important quantit y of similar components
has to be tested, the automatic mode process
duration time can be avoided. While a component
is measured in automatic mode, press the AUTO
button. The current r ange (selected by the in strument) is hold and displayed for a shor t time. It is
possible to save the confi guration settings for a
further use by pressing the STORE button and
then CONFIG key. If the impedance of the component is higher than 50 times the nominal value
for the range (given by R source resistance), the
message OFL is d ispl ay ed. T hen you m ust c han ge
the range. This not applies to the 15 Ω range for
which overtaking is obtained for an impedance of
approx. 18 Ω. As far the higher range R6 allows
measurements up to 99.9 MΩ.
The manual range mode, thus, is to be reser ved to
precise cases. To avoid measurement instability
and additional uncertainty the instrument should
be ever working in automatic range mode.
Operation of the HM8018
Polarisation (Bias)
A DC bias voltage can be superposed to the test
signal. Electrolytic and tantalum capacitors need
a positive bias voltage for accurate measurement,
although the test v oltage of the HM8 018 is not high
enough to damage the components. The internal
bias voltage or an external bias voltage up
1 V
DC
to 100 V allow to perform measurements as close
as possible to reality. The internal bias voltage in
addition allows performing measurements on
semiconductors junctions. To activate the bias
voltage, press the BIAS button
. The ON LED
indicator will light up. Pressing this key a second
time disables the bias voltage.
However, make certain that the capacitor being
tested is connected with the correct polarity, DC
voltage positive pole is applied on the red terminal.
The bias voltage works only when the instrument
on capacitance measurement mode.
Measuring function selection
The desired test function is selected by push buttons
and . The push button gives access
to the main parameter (R, L or C), Th e push button
allows a secondary parameter measurement
(Q/D, impedance or phase).
In order to measure D parameter the instrument
needs at fi rst to be set to capacitance measurement mode, on the other way, Q parameter will
be displayed.
jX
Q = 500
D = 0,002
Q = 500
D = 0,002
Calculation functions
D = Q = 1
|Z| = 1000
D = Q = 1
D = 500
Q = 0,002
R
D = 500
Q = 0,002
Auto-measurement function
The HM8018 is able to automatically determine
the component type in most cases. 3 different
automatisms exist: the automatic impedance
range selection (see the section Auto-ranging),
the automatic mode (series/parallel) selection
and the automatic function s election. T hese three
automatisms are simultaneously activated when
the instrument is set in automatic mode with the
AUTO key
mode that disables their respective automatism.
The manual range selection disables the three
automatisms.
When the instrument is on automatic mode the
function choice depends on the impedance module, phase angle as well as the quality factor.
The following diagram shows the choice made by
the instrument.
. Then th e user can chan ge function o r
Apart from displaying normal values as resistance, inductance or capacitance, the HM8018
can display relative deviations and percentages.
It is not possible to use these calculation modes
for other f unctions than the three prev ious values .
The deviations and percentages are displayed in
relation to the two stored values A and B.
The procedure to obtain relative measurement
is as follows:
1) Connect the component corresponding to the
reference value.
2) Store the value (memory A) by pressing the
STORE key and then button A.
3) Press button A. The A LED lights up and the
display shows the value
Measure – A
.
A direct percentage measurement is possible, it is
only to use the ÷B key instead of the –A key in the
Subject to change without notice
23
Operation of the HM8018
previous procedure. Then the instrument displays
the value
To obtain a deviation in % proceed as follows:
1) Connect the component corresponding to the
2) Store the value (memory A) by pressing on the
3) Store the same value (memory B) by pressing
4) Press the A key then the B key. The -A and ÷B
In any case the percentage result can not exceed
the -100.00% / +999.99% limits.
100*Measure/B
reference value.
STORE key, then press the A key.
on the STORE key then press the B key.
LED indicators light up. The display shows the
value
100*(Measure – A)/B
resolution.
in %.
in %, with a 0,01%
Component to test connexion
The components to test can be connected in two
different ways to the HM8018. Two 4 mm banana
jacks are available for a quick measurement. The
tested object is either plugged in or fi xed below
the screw type terminals. However this quick
method is not always accurate enough. To perform
high accuracy measurement it is recommended
to use the HZ18 Kelvin Test Leads offered in our
accessories range. This probe uses a Kelvin connexion which minimizes th e parasiti c impedances .
After changing the connection confi guration it is
necessary to perform an open/short calibration.
This point also is valid when changing frequency
from the extreme ranges.
REMARK: When a measurement is in progress,
especially for high impedances, keep your hands
or any other object away from the test connector
because the measurement accuracy may be
affected.
do not change the lead positions. In other respects
keep any objects away from the test connection, as
your han ds or metallic p arts wh ich could infl uence
measurement.
To perform an open or short calibration:
Pres s on the CAL key. T he display ind icates OP.-Sh.
Press on the –A key to start the open circuit calibration, or on th e ÷B key to star t the short circuited
calibration. The process lasts few seconds, then
the PASS message is displayed if the process has
been successful, in the opposite case the FAIL
mess age will be displaye d. Short circuit calibr ation is valid if the impedance is below 15Ω and if the
resistance is below 10Ω. Open circuit calibration
is valid if the impedance above 10kΩ.
Default settings
To press on the CAL key at power on, until the
dEFLT message appears allows to initiate the
instr ument with the f actory default confi guration.
This function will not modif y the calibration parameters . The current confi gurati on may be save d in
a non-volatile memory by pressing on the STORE
key then on the CONFIG key.
Factory default parameters:
AUTO ON
Frequency 1kHz
Bias OFF
Equivalent circuit AUTO
Impedance range AUTO
Display L/C/R (AUTO)
Memory A 0.0
Memory B 1.0
Mains frequency setting
Open/short compensation
The parasitic impedance compensation from the
connection system to the device to test is performe d b y an ope n and sho rt c al ibr at ion. This allo ws
cable s and other par asitic capacitance impedan ce
compensation. Calibration is performed for the
curr ent frequenc y. It is better to per form the op en/
short calibration in the same conditions like the
component measurement will be made, trying to
24
Subject to change without notice
The HM8018 includes a dual slope A/D converter
which needs to be set according to the mains
frequency in order to obtain a good frequency
rejection.
Pres s on the FREQUE NCY key
the message 50.-60 appears.
Then press on the -A key
on the AUTO key for a 60 Hz main s. The decimal
point is placed on the right position of the active
frequency.
at po we r o n un ti l
for a 50 Hz mains, or
Press on the STORE key to save the frequency in
a non-volatile memory, or any other key to exit
without saving.
Measurement accuracy
(with D < 0,1 or Q > 10)
C: A
= Af (1 + Cx/C
e
L: Ae = Af (1 + Lx/L
Z: A
= Af (1 + Zx/Z
e
R: Ae = Af (1 + Rx/R
A
= 0,2% for f = 100 Hz, 120 Hz and 1 kHz
f
A
= 0,3% for f = 10 kHz
f
Af = 0,5% for f = 25 kHz
Parameter Range Auto
C
max
C
min
L
max
L
min
Z
, R
max
max
, R
Z
min
min
With Dx ≥ 0,1 accuracy becomes
Ae= 1 + D
max
max
max
max
+ C
+ L
+ Z
+ R
2
x
)
min/Cx
)
min/Lx
)
min/Zx
min/Rx
160 μF/f
53 pF/f
480 H/f
0.16 mH/f
3 MΩ
1 Ω
)
Operation of the HM8018
Dissipation factor accuracy :
A
De = ±
——
100
e
Quality factor accuracy :
Q
Qe = ±
2
· D
x
————
· D
1 ± Q
x
Phase angle accuracy :
180 A
Θe =
——
·
π
e
——
100
e
e
Subject to change without notice
25
Operation of the HM8018
26
Subject to change without notice
Operation of the HM8018
Subject to change without notice
27
Oscilloscopes
Spectrum Analyzer
Power Supplies
Modular System
Series 8000
Programmable Instruments
Series 8100
authorized dealer
44- 8018-0010
www.hameg.de
Subject to change without notice
44-8018-0010 / 15032006gw HAMEG Instruments GmbH
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