HM 8021-3
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®
Instruments
Universalzähler
HM 8021-3
MANUAL • HANDBUCH • MANUEL
Universalzähler HM8021-3
I Frequenzbereich DC bis 1,6GHz
I Empfindlichkeit 20mV
I 7 Meßfunktionen
I Externes Gate; 3 wählbare Torzeiten
I Helle 8 + 1stellige LED-Anzeige
I Temperaturkompensierte Quarzzeitbasis (5x10
I Zuschaltbare Autotriggerfunktion
−−
−7
−−
)
Auch in seiner neuesten Ausführung ist der
Preis-/Leistungsstandard des Universalzählers
HM8021 in Europa immer noch beispiellos.
Das mikroprozessorgesteuerte Gerät besitzt
2 Eingänge mit hoher Empfindlichkeit und erlaubt
jetzt die Messung von Signalen im Frequenzbereich
zwischen DC und 1,6GHz. Als Meßprinzip wird die
reziproke Zählmethode angewendet. Dies ermöglicht auch im Niederfrequenzbereich die hohe Auflösung von 7 Digit bei einer Torzeit von nur 1 sec.
Eine serienmäßig temperaturkompensierte Quarz-
zeitbasis (TCXO) sichert die ungewöhnlich hohe
Stabilität von 0,5ppm über den gesamten Arbeitstemperaturbereich.
Technische Daten
(Referenztemperatur: 23°C ±1°C)
Meßfunktionen:
Frequenz A/C; Periodendauer A; Ereigniszählung A;
Pulsbreite
Ereigniszählung A während Ext. Gate.
Eingangscharakteristik: (Eingang A)
Frequenzbereich: 0 - 150MHz (DC-gekoppelt),
10Hz150MHz (AC-gekoppelt)
Empfindlichkeit: (Normaltriggerung)
20mV
60mV
50mV
Minimale Pulsbreite: 5ns
Eingangsrauschen: (typ.) 100µV
Kopplung: AC oder DC (umschaltbar)
Eingangsimpedanz: 1MΩII40pF
Abschwächer: x1, x20 (schaltbar)
Max. Eingangsspannung:
250V (DC+AC
abnehmend bis 8V
Eingangscharakteristik: (Eingang C)
Frequenzbereich: 100MHz - 1,6GHz
Eingangsempfindlichkeit:
30mV bis 1,3GHz (typ. 20mV)
100mV bis 1,6GHz (typ. 80mV)
Eingangsimpedanz: 50Ω nominal; Kopplung: AC
Max. Eingangsspannung: 5V (DC+AC
Eingangscharakteristik: (External Gate)
Eingangsimpedanz: 4,7kΩ
Max. Eingangsspannung: ±30V
High-/Low-Pegel: >2V/<0,5V
Min. Impulsdauer: 50ns
Min. eff. Torzeit: 150µs
Frequenzmessung: (Eingang A)
LSD: (2,5x10
(Mittelwert);
(Sinus) DC bis 80MHz, 80mV (Puls)
eff
(Sinus) 80MHz bis 150MHz
eff
(Sinus) 20Hz bis 80MHz, (Autotrigger)
eff
) von 0 bis 440Hz
Spitze
bei 1MHz
eff
Spitze
−7
s x Freq.)/Meßzeit
)
Frequenzmessung, Periodenmessung, Puls-
dauermessung ( und ), Ereigniszählung (auch
extern steuerbar) sowie Display Hold und die
Offsetfunktion machen den HM8021-3 zu einem
wirklich universellen Meßgerät. Die Anpassung an
die unterschiedlichsten Meßsignale wird durch die
Autotrigger-Funktion wesentlich erleichtert. Die
manuelle Einstellung der Triggerung sowie der zuschaltbare 20dB-Abschwächer und die umschaltbare Eingangskopplung sind vor allem eine große
Hilfe für die Messung komplexer Signalarten.
Vergleicht man die Spezifikationen dieses Zäh-
lers mit anderen Geräten seiner Klasse, ist leicht zu
erkennen welches Niveau der HM8021-3 besitzt.
Auflösung: ±1 oder 2 LSD
Periodendauermessung:
Bereich: 10000sec bis 66,6ns
LSD: (2,5x10
Auflösung: ±1 oder 2 LSD
Ereigniszählung:
(manuelle / externe Steuerung)
Bereich: DC bis 20MHz
Min. Pulsdauer: 25ns
LSD: ±1 Ereignis
Auflösung: LSD
Ext. Gate-Fehler: nur bei manueller Steuerung 100ns
Pulsdauer: (gemittelte Messung)
LSD: 100ns bis 10ps;
Auflösung: 1 oder 2 LSD
Offseteinstellung:
Bereich: Umfaßt den gesamten Meßbereich
Torzeit:
Bereich: 100ms - 10s in 3 Stufen
(die Torzeit kann nicht kleiner als 1 Periode sein)
Externe Torzeit: min. 150µs
Zeitbasis:
Frequenz: 10MHz Takt; 10MHz Quarz
Genauigkeit: ±5x10
Alterung: <2,5ppm pro Jahr
Allgemeines:
Anzeige: 8stellige 7-Segment LED-Anzeige
mit 7,65mm Ziffernhöhe. Vorzeichen und Exponent.
Leistungsaufnahme: ca. 7 Watt.
Umgebungstemperatur: +10°C bis +40°C (Betrieb)
Feuchtigkeit: 10%-90%, ohne Kondens., 5%-95% RH
Abmessungen: 135x68x228 (BxHxT)
Gewicht: ca. 0,6kg
Werte ohne Toleranzangaben dienen der Orientierung
und entsprechen den Eigenschaften eines Durchschnittgerätes.
−7
s x Periode/Meßzeit)
−7
zwischen 10°C und 40°C
St.0900-Zim/tke Printed in Germany
Deutsch...........................................6
English.............................................13
Français.............................................20
Español.............................................27
General information regarding the CE marking
HAMEG instruments fulfill 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 severer
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 influence on
emmission 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.) sufficiently screened cables must be used.
Without a special instruction in the manual for a reduced cable length, the
maximum cable length of a dataline must be less than 3 meters long. If an
interface has several connectors only one connector must have a connection to
a cable.
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 must be less than 3 meters long.
Signal lines must screened (coaxial cable - RG58/U). A proper ground connection
is required. In combination with signal generators double screened cables (RG223/
U, RG214/U) must be used.
3. Influence on measuring instruments.
Under the presence of strong high frequency electric or magnetic fields, even
with careful setup of the measuring equipment an influence of such signals is
unavoidable.
This will not cause damage or put the instrument out of operation. Small
deviations of the measuring value (reading) exceeding the instruments
specifications may result from such conditions in individual cases.
December 1995
HAMEG GmbH
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
DECLARATION OF CONFORMITY
DECLARATION DE CONFORMITE
Name und Adresse des Herstellers HAMEG GmbH
Manufacturer´s name and address Kelsterbacherstraße 15-19
Nom et adresse du fabricant D - 60528 Frankfurt
HAMEG S.a.r.l.
5, av de la République
F - 94800 Villejuif
Die HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l herewith declares conformity of the product
HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l déclare la conformite du produit
®
Instruments
Bezeichnung / Product name / Designation:
Typ / Type / Type:
mit / with / avec:
Optionen / Options / Options:
mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les directives suivantes
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/EWG, 92/31/EWG
EMC Directive 89/336/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC
Directive EMC 89/336/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes harmonisées utilisées
Sicherheit / Safety / Sécurité
EN 61010-1: 1993 / IEC (CEI) 1010-1: 1990 A 1: 1992 / VDE 0411: 1994
EN 61010-1/A2: 1995 / IEC 1010-1/A2: 1995 / VDE 0411 Teil 1/A1: 1996-05
Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II
Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility /
Compatibilité électromagnétique
EN 61326-1/A1
Störaussendung / Radiation / Emission: Tabelle / table / tableau 4; Klasse / Class / Classe B.
Störfestigkeit / Immunity / Imunitee: Tabelle / table / tableau A1.
EN 61000-3-2/A14
Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions de courant harmonique: Klasse / Class / Classe D.
EN 61000-3-3
Spannungsschwankungen u. Flicker / Voltage fluctuations and flicker /
Fluctuations de tension et du flicker.
Universalzähler/Universal Counter/Compteur Universel
HM8021-3
HM8001-2
-
Datum /Date /Date Unterschrift / Signature /Signatur
15.01.2001
E. Baumgartner
Technical Manager
Directeur Technique
Allgemeine Hinweise
HAMEG Module sind normalerweise nur in Verbindung mit dem Grundgerät HM8001 verwendbar. Für den Einbau in andere Systeme ist darauf
zu achten, daß die Module nur mit den in den technischen Daten spezifizierten Versorgungsspannungen betrieben werden. Nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechanische Beschä-
digungen und lose Teile im Innern überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu informieren. Das Gerät darf
dann nicht in Betrieb gesetzt werden.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1,
Sicherheitsbestimmungen 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 Bestimmungen der
Schutzklasse I entsprechend sind alle Gehäuseund Chassisteile mit dem Netzschutzleiter
verbunden.(Für Module gilt dies nur in Verbindung
mit dem Grundgerät). Modul und Grundgerät dür-
fen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden.
Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder außerhalb der Einheit ist unzulässig.
Wenn anzunehmen ist, daß ein gefahrloser Betrieb nicht mehr möglich ist, so ist das 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 feuchten
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 unvermeidlich ist, so darf dies nur durch eine Fachkraft geschehen, die mit den damit verbundenen Gefahren vertraut ist.
Verwendete Symbole auf dem Gerät
Achtung - Bedienungsanleitung beobahten
Vorsicht Hochspannung
Erdanschluß
Garantie
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der
Produktion einen Qualitätstest mit etwa 24stündigem ,,Burn In”. Im intermittierenden Betrieb wird
dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Dennoch ist
es möglich, daß ein Bauteil erst nach längerem
Betrieb ausfällt. Daher wird auf alle HAMEG-Produkte eine Funktionsgarantie von 2 Jahren gewährt.
Voraussetzung ist, daß im Gerät keine Veränderun-
gen vorgenommen wurden. Für Versendungen per
Post, Bahn oder Spedition wird empfohlen, die
Originalverpackung aufzubewahren. Transportschäden sind vom Garantieanspruch ausgeschlossen.
Bei Beanstandungen sollte man am Gehäuse
des Gerätes einen Zettel mit dem stichwortartig
beschriebenen Fehler anbringen. Wenn auf diesem
auch der Name bzw. die Telefonnummer des Absenders steht, dient dies der beschleunigten Abwicklung.
Servicehinweise und Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften der Meß-
geräte sollten in gewissen Zeitabständen genau
überprüft werden. Dazu dienen die im Funktionstest und Abgleichplan des Manuals gegebenen Hinweise.
Löst man die beiden Schrauben am GehäuseRückdeckel des Grundgerätes HM8001, 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
Der zulässige Umgebungstemperaturbereich
während des Betriebes reicht von +10°C...+40°C.
Während der Lagerung oder des Transports darf
die Temperatur zwischen -40°C und +70°C betragen. 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 Explosionsgefahr
sowie bei aggressiver chemischer 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.
6
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
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 HM8001 und dem NetzSchutzleiter ist vor jeglichen anderen Verbindungen herzustellen (Netzstecker HM8001 also zuerst anschließen).Die Inbetriebnahme beschränkt
sich dann im wesentlichen auf das 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
HM8001) steht dann heraus, wobei ein kleiner
Kreis (o) auf der oberen Tastenschmalseite sichtbar wird. Falls die auf der Rückseite befindlichen
BNC-Buchsen nicht benutzt werden, sollte man
evtl.angeschlossene BNC-Kabel aus Sicherheitsgründen entfernen. Zur sicheren Verbindung mit
den Betriebsspannungen müssen die Module bis
zum Anschlag eingeschoben werden. Solange
dies nicht der Fall ist, besteht keine Schutzleiterverbindung zum Gehäuse des Modules (Büschelstecker oberhalb der Steckerleiste im Grundgerät).
In diesem Fall darf kein Meßsignal 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 durch-
geführt werden. Vor dem Ausschalten des Moduls oder bei einem Modulwechsel ist vorher das
Gerät vom Meßkreis zu trennen.
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
7
1
2
15
14
13
3
4
5
Bedienungselemente HM8021-3
(1) OF (LED)
Die LED zeigt an, sobald im Display ein Überlauf
erfolgt. Dies hängt von der eingestellten Torzeit und
der angelegten Frequenz ab.
(2) GT (LED)
Torzeitanzeige. Solange die LED leuchtet ist der Eingang A für Messungen freigegeben.
(3) GATE TIME (Taste + LEDs))
Die Torzeit ist in Schritten von 0,1s, 1s u. 10s einstellbar.
Ext (LED)Wird die Funktion (Gate) EXT gewählt, er-
wartet der Zähler ein externes Steuersignal und führt
bis zu dessen Anliegen keine Messungen durch.
(4) Display Hold (Taste + LED)
Durch Drücken dieser Taste wird der zuletzt in der
Anzeige befindliche Meßwert eingefroren. Eine neue
Messung wird mittels der Reset-Taste ausgelöst.
Mit dem Ausschalten der Display-Hold Funktion wird
eine neue Messung ausgelöst. Durch Display-Hold
wird die Ereigniszählung gestartet bzw. gestoppt.
(5) Funktionsanzeigen
LEDs (siehe Abschnitt Meßfunktionen)
Function (Tasten)
Tasten zur Auswahl der gewünschten Meßfunktion.
Die zugehörige LED leuchtet bei der Auswahl einer
Funktion. Die voreingestellte Funktion beim Einschalten des Gerätes ist Frequenz A.
(6) Offset (Taste + LED)
Der in der Anzeige befindliche Meßwert wird als
Referenzwert übernommen.
(7) Reset (Taste + LED)
Durch Drücken dieser Taste wird eine laufende Messung unterbrochen und die Anzeige gelöscht. Wenn
sich der Zähler in der “Display-Hold” Betriebsart
befindet, wird beim Drücken dieser Taste eine Einzelmessung ausgelöst. Befindet sich der Zähler in der
Betriebsart “Offset wird, solange die Reset-Taste
gedrückt ist, der gespeicherte Referenzwert angezeigt. Dieser entspricht in diesem Fall dem aktuellen
Offset. Reset ist solange aktiv, wie die Taste gedrückt
wird.
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Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
6
7
(8) INPUT C (BNC-Buchse)
Frequenzbereich: 100MHz bis 1,6GHz.
Eingangsimpedanz 50Ω.
Maximale Eingangsspannung 5V (DC+AC Spitze)!
(9) DC (Drucktaste)
Umschaltung der Kopplungsart des Signaleingangs
zwischen Gleichspannungs- (Taste gedrückt) und
Wechselspannungskopplung. Bei AC-Kopplung beträgt die untere Grenzfrequenz für den Zählereingang
A 10Hz (3dB). Eingang C ist immer AC gekoppelt.
(10) 1:20 (Drucktaste)
Umschaltung der Eingangssignalabschwächung. In
der Stellung 1:1 wird das Meßsignal direkt an den
Eingangsverstärker gelegt. In Stellung 1:20 (Taste
gedrückt) wird das Meßsignal um den Faktor 20
abgeschwächt.
(11) Auto Trigger (AC) (Drucktaste)
Bei eingeschalteter Autotriggerfunktion (Taste gedrückt) wird in der Mitte des Meßwertes getriggert.
Autotrigger verwendet automatisch AC-Kopplung.
(12) INPUT A (BNC-Buchse)
Meßeingang mit einer Empfindlichkeit von 20mV
bis 80MHz und 60mV
gegen Überspannungen bis 400V (DC+AC Peak) ge-
schützt. Eingangsimpedanz 1MΩII40pF.
(13) TRIGGER LEVEL (Drehknopf)
Kontinuierliche Einstellung des DC-Triggerpegels.
TRIGGER (LED)
3-State Trigger-Leuchtanzeige. Die Anzeige blinkt bei
richtiger Signaltriggerung. Die Anzeige leuchtet, wenn
das Eingangssignal über dem eingestellten
Triggerpegel liegt und erlischt wenn das Eingangssignal unter dem eingestellten Triggerpunkt liegt.
(14)8stell. Digitalanzeige
(7Segm. LEDs, H=7,65mm) Anzeige des Meßergeb-
nisses (max. 8 Stellen + Exponent).
(15) Hz: (LED) leuchtet bei Frequenzmessungen
Sec: (LED) leuchtet bei Zeitmessungen
(16) External Gate Input (BNC-Buchse)
Steuerung des Gates für Messungen in Abhängigkeit
von einer externen Steuerquelle
12
11
bis 150MHz. Der Eingang ist
eff
eff
9
10
8
Gerätetestroutinen
Nach Betätigen des Netzschalters läuft ein interner Gerätetest im HM8021-3 ab. Der Zähler
HM8021-3 muß mit dem Netzschalter des
HM8001 geschaltet werden. Diese Testroutinen
werden nach jedem Einschalten des Gerätes,
mittels des Netzschalters, durchlaufen. Sofort
nach dem Einschalten erscheint die Typenbezeichnung des Gerätes und die Versionsnummer auf der Digitalanzeige und die GATE LED
leuchtet. Anschließend wird im, Display das Datum der letzten Kalibrierung angezeigt. Während
dieses Vorganges werden alle LEDs einmal angesteuert und das Eprom sowie alle Funktionen des
Zählers getestet. Der Test dauert ca. 2sec. Falls
Fehler auftreten, leuchtet ein ”I” gefolgt von einer Nummer, im Display auf. Werden alle Tests
ohne Beanstandung durchlaufen, wird in der Anzeige 0.00 ausgegeben und die voreingestellte
Meßfunktion FA angewählt.
Wird ein Fehler diagnostiziert, wird er zusammen mit einer entsprechenden Fehlermeldung
ausgegeben.
I 1 Fehler im RAM
I 2 Fehler im ROM
I 3 Fehler in der Zählersektion
Sollte einer der Testläufe einen Fehler detektieren, läßt sich in den meisten Fällen das Gerät trotzdem durch Drücken einer beliebigen Taste wieder in den normalen Meßbetrieb versetzen. In diesem Fall ist jedoch nicht immer ein einwandfreies Meßergebnis zu erwarten. Daher sollte der Hameg-Service konsultiert werden.
TI
: Die mittlere Pulsbreite der Ereignisse am
(AVG) Eingang A wird gemessen. Die Anzahl der
gemessenen Werte zur Errechnung des
Mittelwertes hängt von der gewählten
Auflösung der Anzeige ab. Je nach gewählter Funktion wird die positive oder
negative Pulsbreite gemessen.
Triggerung
Da die Eingangssignale des HM8021-3 unterschiedlichster Natur sind, ist es notwendig sie für
die korrekte Triggerung aufzubereiten. Zu diesem
Zweck bietet der HM8021-3 eine Reihe von Möglichkeiten wie: AC- oder DC-Kopplung, einen
schaltbaren Abschwächer sowie die kontinuierliche Triggerpegeleinstellung.
Die Triggerpegeleinstellung kann in den Bereichen von -2V...+2V und -40V...+40V erfolgen. Der
erforderliche Triggerpegel läßt sich entweder ma-
nuell einstellen oder durch die Autotriggerfunktion
erreichen. Bei der automatischen Einstellung des
Triggerpegels wird in der Mitte des Eingangssignals getriggert. In dieser Betriebsart ist unbedingt AC-Kopplung erforderlich (erfolgt automatisch). Bei manueller Einstellung des Triggerpegels
läßt sich die korrekte Triggerung einfach an Hand
des Triggerindikators überprüfen. Dabei gilt folgendes:
Meßfunktionen
FA / FC:Gemessen wird die am Eingang A/C an-
liegende Frequenz
TOT: Der Zähler zählt Ereignisse (Impulse, Pe-
rioden) am Eingang A. Die Messung endet und die Anzeige bleibt stehen sobald
das Eingangssignal entfernt wird oder die
Taste DISPLAY HOLD gedrückt wird.
Wenn die RESET Taste gedrückt wird,
wird die Anzeige zurückgesetzt und eine
neue Messung gestartet sobald die
RESET Taste freigegeben wird. RESET ist
wirksam solange die Taste gedrückt
bleibt.
TOT: gesteuert vom EXTERNAL GATE: Dazu
wird ein Triggersignal an den EXTERNAL
GATE Eingang (16) angelegt.
PA: Die Periodendauer des Signals am Ein-
gang A wird gemessen.
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
LED dauernd an: Eingangssignal liegt oberhalb
LED dauern aus: Eingangssignal liegt unterhalb
LED blinkend: Korrekte Triggerung
Zur Erzielung einer korrekten Triggerung sollte sich
der Triggerpegel normalerweise in der Nähe des
50% Amplitudenwertes des Eingangssignals befinden. Deshalb ist die richtige Wahl der Abschwä-
chung von besonderer Bedeutung, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erzielen.
Bei zu groß gewählter Abschwächung wird
das Meßergebnis durch das Rauschen des
Eingangskomparators beeinflußt. Dadurch erhält
man eine instabile Anzeige. Ist das Eingangssignal
des Triggerpegels.
des Triggerpegels.
9
zu groß, bzw. die Abschwächung zu gering, kann
die Eingangsstufe gesättigt werden und zusätzliche Frequenzen erzeugen, welche das Meßergebnis verfälschen. Bei Frequenzmessungen sollte
grundsätzlich versucht werden AC-Kopplung und
eine möglichst große Abschwächung einzustellen,
wogegen für Periodendauermessungen DC-Kopplung bei möglichst geringer Signalabschwächung
vorzuziehen ist. Für den C-Eingang sind keine Möglichkeiten zur Signalaufbereitung vorgesehen.
Eine Anpassung des Triggerpegels ist nicht erforderlich. Eingangssignale zwischen 50mV und 5 V
werden automatisch getriggert. Die Frequenz des
Eingangssignales muß auf jeden Fall zwischen
100MHz und 1GHz liegen; anderenfalls kann das
Meßergebnis fehlerhaft sein.
Meßzeit und Auflösung
Die Meßzeit kann zwischen 0,1s und 10s in 3
Stufen eingestellt werden. Die Gate zeit läßt sich
währen einer laufen den Messung verändern. Bei
der reziproken Meßmethode (dies gilt für alle Frequenzen beim HM8021-3), werden komplette Zyklen des Meßsignals bis zur Erreichung der voreingestellten Meßzeit und dem Zutreffen der
Synchronisierungsbedingungen gezählt. Dadurch
kann die effektive Meßzeit (Gate Time) länger als
die voreingestellte sein. Beim HM8021-3 sind Beginn und Ende einer Messung immer synchron
zum Eingangssignal. Auf diese Weise wird der
Fehlervon ±1 Eingangszyklus vermieden, weil nur
komplette Zyklen des Eingangssignals gemessen
werden. Während der Torzeit summiert der Zäh-
ler die Zeitbasisimpulse. Sobald die voreingestellte Torzeit erreicht ist, wartet er auf die nächste
Flanke, um die Messung zu unterbrechen. Wenn
die Wiederholzeit des Meßsignals sehr groß ist,
(bei langer Periodendauer), kann die Stop
Synchronisierungszeit lang im Verhältnis zur eingestellten Torzeit werden. (Wird z.B. das Eingangssignal während einer Messung entfernt, geht die
Meßzeit gegen Unendlich, und die Messung wird
nicht beendet). Die Auflösung des reziproken
Meßverfahrens ist auf Grund der Rundung der
Zeitbasisimpulse bestimmt. Dies resultiert in einem Rundungsfehler von ±1 Zeitbasisimpuls bzw.
100 ns. Deshalb hängt die Auflösung einer Messung nurvon der eingestellten Meßzeit ab. Für eine
Torzeit von 1s beträgt die Auflösung 0,1ppm, unabhängig von der Eingangsfrequenz.
In konventionell arbeitenden Zählern ist
dieTorzeit mit der Zeitbasis synchronisiert. Dadurch können der erste und der letzte Zyklus des
Eingangssignales gerundet werden, was in einem
10
Fehler von ±1 Periode resultiert. Dies ergibt eine
gute Auflösung für hohe Frequenzen und eine sehr
schlechte Auflösung für niedrige Frequenzen.
Signalleingänge
Der HM8021-3 besitzt auf der Gerätevorderseite
zwei als BNC-Buchsen ausgeführte Signaleingänge. Der Eingang C besitzt eine Impedanz von
50Ω und ist für Frequenzmessungen von 0,1GHz
bis 1GHz geeignet. Für Frequenzmessungen von
DC - 150MHz, sowie Periodenmessunge und
Ereigniszählung ist Eingang A zu benutzen. Die Impedanz beträgt 1MΩ II 40 pF.
Achtung! Besondere Sorgfalt ist beim Anlegen der Signalspannung an den 1GHz-Eingang des HM8021-3 zu üben. Die maximale Eingangsspannung für diesen Eingang beträgt 5V
(DC+AC
höhere Eingangsspannung führt zur Zerstörung der Eingangsstufen des Frequenzzählers!
; siehe ”Technische Daten”). Eine
Spitze
Frequenzmessungen
Eine hohe Eingangsempfindlichkeit ist für
Frequenzmessungen nicht immer wünschenswert. Sie macht den Zähler empfindlich gegen
Rauschen. Deshalb sollten Frequenzen generell
mit möglichst großer Abschwächung gemessen
werden. Signale, welche mit einer Gleichspannung
überlagert sind, sollten durch einen Koppelkondensator, (Taste DC nicht gedrückt), von die-
ser getrennt werden. Die Vorteile dieser
Kopplungsart sind Herabsetzung der Gleichspannungsdrift und Unempfindlichkeit der Eingangsstufe gegenüber Sättigung durch Gleichspannung. Nachteilig wirkt sich AC-Kopplung nur
bei sehr niedrigen Frequenzen durch eine geringere Empfindlichkeit aus. Die untere
Grenzfrequenz bei AC-Kopplung (-3dB) liegt bei ca.
10Hz. Die zu messende Signalfrequenz wird einem der Eingänge zugeführt und die entsprechende Funktion gewählt. Mit dem Drehknopf (13)
TRIGGER wird der Triggerpunkt so eingestellt, daß
eine stabile Wertanzeige erreicht wird. Dies ist
der Fall, wenn die LED für die Triggeranzeige blinkt
(siehe Abschnitt Triggerung). Die Meßfrequenz
läßt sich dann auf der 8stelligen Digitalanzeige ab-
lesen. Die dabei erzielte Auflösung hängt von der
Meßzeit (Gate Time) ab und läßt sich mit dem
Schalter (3) GATE TIME in 3 Stufen wählen. Wichtig ist, daß bei Überschreitung des Meßbereiches
die Overflow LED (1) (rot) leuchtet. Eine verläßli-
che Anzeige ist in diesem Fall nicht mehr gewährleistet.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Periodenmessung
Bei der Periodendauermessung wird der Kehrwert der Frequenz T=1/f in der Einheit [s] gemessen. Die Signaleinspeisung erfolgt wie bei
Frequenzmessungen.
Zeitintervallmessung (Pulsdauer)
In der Betriebsart Zeitintervall wird die Zeitspanne zwischen der positiven und der negativen
Flanke gemessen. Dies gilt sinngemäß für negative Pulse bei der Funktion
manuell eingestellt. Abschwächer und Kopplung
sind unabhängig voneinander einstellbar. Um eine
höhere Auflösung bei periodischen Signalen zu erreichen, wird die Funktion Zeitintervall mit
Mittelwertbildung (TI AVG) eingesetzt. Dabei werden mehrere oder viele Werte eines sich wiederholenden Signales gemessen und gemittelt.
Meßgenauigkeit und Auflösung erhöhen sich mit
der Anzahl der gemittelten Werte. Verglichen mit
einer Einzelmessung wird die Grundauflösung von
100ns um den Faktor √N, wobei N die Anzahl der
gemessenen Zeitintervalle ist, erhöht. Dafür muß
ein kontinuierliches Eingangssignal vorliegen, welches keine Phasenbeziehung zur Oszillatorfrequenz hat. Die Auflösung bei dieser Meßart
kann bis zu 10ps betragen. Die Anzahl der gemessenen Werte ergibt sich aus der eingestellten Meßzeit und der Pulsbreite des Meßsignals.
Generell gilt, daß das Eingangssignal so groß
wie möglich gewählt werden sollte (möglichst keine Abschwächung) ohne Übersteuerung der Eingangsstufe hervorzurufen. Dadurch bleibt der
Triggerfehler auf Grund von Hysteresis und Rauschen so gering wie möglich. Bei einem Meßsignal
in der Größe der Eingangsempfindlichkeit ist der
Triggerfehler am Größten. In der Betriebsart Zeitintervallmessung ist die Anwendung von
Autotriggerung möglich.
. Der Triggerlevel wird
gang ü und der Triggerung des Eingangssignals
nach Ablauf der Startsynchronisierungszeit. Die
Messung wird beendet, sobald das EXT GATE Signal von High auf Low wechselt. Das EXT GATE
Signal hat somit die Funktion einer variablen Torzeit. Das EXT GATE Signal muß im Bereich von
100ns bis 10s liegen. Die effektive Torzeit kann
nicht kürzer als 150µs werden. EXT (Gate) wird
mittels der Taste (3) ausgewählt und durch die
entsprechende LED angezeigt. EXT (Gate) kann
mit allen Funktionen verwendet werden.
Anwendungen sind Messung von Frequenzbursts oder maskierte Zeitintervalle sowie zeitgesteuertes Zählen. HFBursts mit Frequenzen
oberhalb 150MHz müssen über den Eingang C gemessen werden und mindestens 128 Signalperioden enthalten. EXT (Gate) istabhängig vom
am Eingang (16) anliegenden Pegel.
Kalibrierung
Schwingquarze unterliegen im Betrieb einem
natürlichen Alterungsprozeß, was zur Änderung
ihrer Grundgenauigkeit führt. Ein Neuabgleich sollte mindestens zweimal pro Jahr erfolgen, um die
in den technischen Daten angegebene Genauigkeit zu garantieren.
Totalize (Ereigniszählung)
Die Signaleinspeisung erfolgt wie bei der
Frequenzmessung. Der Zählvorgang startet sofort.
Rücksetzung und Neubeginn eines Zählvorgangs
erfolgt durch Drücken der Taste ” Reset”
Externes Gate
Der EXTERNAL GATE Eingang ü (Rückseite
des Grundgerätes) erlaubt volle Kontrolle von Start
und Stop des Zählers. Wenn die Funktion EXT
(Gate) (3) ausgewählt ist und das Steuersignal am
Eingang (16) Low ist, trifft der Zähler alle Vorbereitungen für eine Messung. Die Messung startet mit dem Anliegen eines High-Pegels am Ein-
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
Achtung! Die Zeitbasis des HM8021-3 sollte nur dann neu abgeglichen werden, wenn ein
hochgenaues Zeitnormal zur Verfügung steht.
1) Funktion FA auswählen, OFFSET und DIS-
PLAY HOLD dürfen nicht eingeschaltet werden.
2) Frequenzstandard von 1, 5, oder 10MHz an
Eingang A anschließen und die Triggerung für
eine stabile Anzeige einstellen.
3) Taste RESET (7) und anschließend GATE
TIME zusammen für etwa 5s drücken.
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