HAMEG H M 8112-3 User guide

6½-DIGIT PRECISION

MULTIMETER

HM8112-3

Handbuch / Manual

Deutsch / English

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

Hersteller HAMEG Instruments GmbH KONFORMITÄTSERKLÄRUNG Manufacturer Industriestraße 6 DECLARATION OF CONFORMITY Fabricant D-63533 Mainhausen DECLARATION DE CONFORMITE

Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit

Bezeichnung / Product name / Designation: Präzisions-Multimeter Precision Multimeter Multimétre de précision

Typ / Type / Type: HM8112-3

mit / with / avec: HO820

Optionen / Options / Options: HO880

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 61010-1:2001 (IEC 61010-1:2001)

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 uctuations and icker / Fluctuations de tension et du icker.

Datum /Date /Date

01.12.2004 Unterschrift / Signature /Signatur

G. Hübenett Produktmanager

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen, wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, 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 nden die für den Industriebereich

geltenden Grenzwerte Anwendung.

Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen Messund Datenleitungen beein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 be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 ist das von HAMEG beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72 geeignet.

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 benden.

Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Massever-bindung 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 Spezifikationen hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen jedoch auftreten.

HAMEG Instruments GmbH

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

2

Änderungen vorbehalten

InhaltsverzeichnisAllgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

English 35

Deutsch

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2

6½-Digit Precision-Multimeter HM8112-3 4

Technische Daten 5

1 Wichtige Hinweise 6

1.1 Symbole 6

1.2 Aufstellen des Gerätes 6

1.3 Transport 6

1.4 Lagerung 6

1.5 Sicherheitshinweise 6

1.6 CAT II 7

1.7 Bestimmungsgemäßer Betrieb 7

1.8 Gewährleistung und Reparatur 7

1.9 Wartung 8

1.10 Umschalten der Netzspannung 8

1.11 Gerätesicherung 8

1.12 Netzschalter 8

2 Bezeichnung der Bedienelemente 9

8.3 Gleitender Mittelwert 20

8.4 Messung der Wechselgrößen 20

9 Einführung in die Bedienung des HM8112 21

9.1 Inbetriebnahme 21

9.2 Werkseinstellung 21

10 Bedienelemente und Anzeigen 21

10.1 Allgemeine 21

10.2 Tasten für die verschiedenen Messfunktionen 22

10.3 Durchgangsprüfung 24

10.4 Max / Min Werte 24

10.5 Messbereichswahl 24

10.6 Menüstruktur / Menüsteuerung 24

10.7 Menüaufbau und Funktion 27

10.8 Mess-Eingänge 28

10.9 Sicherungswechsel der Messkreissicherung 29

10.10 Rückseite des HM8112-3 29

11 Messstellenumschalter HO112 29

12 Befehlsliste 30

13 Fernbedienung 31

14 Datenübertragung 31

14.1 Befehlsaufbau 31

14.2 Befehlsreferenz 31

3 Messgrundlagen 10

3.1 Messbereichsanzeige 10

3.2 Overranging (Messbereichsüberschreitung) 10

3.3 Messbereichsauösung 10

3.4 Messgenauigkeit 10

3.5 Single-Slope (Ein-Rampen-Verfahren) 12

3.6 Dual-Slope (Zwei-Rampen-Verfahren) 12

3.8 Genauigkeitsangaben 13

4 Gleichspannungsmessung 14

4.1 Eingangswiderstand bei Gleichspannung 14

4.2 Serientaktunterdrückung 14

4.3 Gleichtaktunterdrückung 14

4.4 Thermospannungen 14

4.5 Störeinüsse durch induktive Einstreuungen 15

5 Widerstandsmessung 15

5.1 Zweidraht-Widerstandsmessung 15

5.2 Vierdraht-Widerstandsmessung 15

5.3 Verlustleistung der Widerstände 15

6 Wechselspannungsmessung 16

6.1 Wechselspannungsmessung Grundlagen 16

6.2 Arithmetischer Mittelwert 16

6.3 Gleichrichtwert 16

6.4 Effektivwert 16

6.5 Formfaktor 17

6.6 Crestfaktor 17

6.7 Gleich- und Wechselstrom 17

7 Temperaturmessung 17

7.1 Temperaturmessfühler 18

7.2 Platin-Temperaturfühler PT100 18

7.3 Temperaturmessung mit PT100 / PT1000 18

7.4 NiCr-Ni Thermoelement (K-Typ) 18

7.5 Referenzstelle 19

8 Gerätekonzept des HM8112-3 20

8.1 Referenz 20

8.2 Integrierende AD-Wandler 20

Änderungen vorbehalten

3

HM8112-3

R 6½-stellige Anzeige (1.200.000 Punkte) R Auflösung: 100 nV, 100 pA, 100 µΩ, 0,01 °C/F R DC-Grundgenauigkeit 0,003 % R 2-Draht/4-Draht Messungen R Einstellbare Messintervalle von 0,1…60 s R Bis zu 100 Messungen pro Sekunde zum PC R Echte Effektivwertmessung AC und DC+AC R Mathematikfunktionen: Grenzwerttest, Minimum/Maximum,

Mittelwert und Offset

R Temperaturmessungen mit Temperaturfühlern (PT100/PT1000)

und mit Ni-Thermoelementen (K-Typ bzw. J-Typ)

R Interner Datenlogger für bis zu 32.000 Messwerte R Offset-Korrektur R Galvanisch getrennte USB/RS-232 Dual-Schnittstelle,

optional IEEE-488 (GPIB)

R [HM8112-3S]: HM8112-3 inkl. Messstellenumschalter

(8+1 Kanäle je 2- und 4-Draht)

6½-Digit Präzisions-Multimeter

HM8112-3 [HM8112-3S]

HZ42 19" Einbausatz 2 HE

Genaue Temperaturmessung mit Messfühler

HM8112-3S: Multimeter mit Messstellen um

schalter (8+1 Kanäle, je 2- und 4-Draht)

6½-Digit Precision-Multimeter HM8112-3

4

Änderungen vorbehalten

6½-Digit Präzisions-Multimeter

HM8112-3 [HM8112-3S]

Alle Angaben bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten.

Gleichspannung

Messbereiche HM8112-3: 0,1 V; 1 V; 10 V; 100 V; 600 V Messbereiche HM8112-3S: 0,1 V; 1 V; 10 V; 100 V Eingangswiderstand:

0,1 V, 1,0 V: >1 GΩ 10 V, 100 V, 600 V: 10 MΩ

Genauigkeit:

Errechnet aus ±[% angezeigter Wert (rdg.) + % Messbereich (f.s.)]

Messbereich % rdg. % f.s. 10…21 °C + 25…40 °C

0,1 V 0,005 0,0006 0,0008 1,0 V 0,003 0,0006 0,0008

10,0 V 0,003 0,0006 0,0008 100,0 V 0,003 0,0006 0,0008 600,0 V 0,004 0,0006 0,0008

Integrationszeit: 0,1 s 1…60 s Anzeigeumfang: 120,000 Digit 1.200,000 Digit

600 V-Bereich 60,000 Digit 600,000 Digit

Auflösung: 1 µV 100 nV Nullpunkt:

Temperaturdrift besser als 0,3 µV/°C Langzeitstabilität besser als 3 µV über 90 Tage

Wechselspannung

Messbereiche HM8112-3: 0,1 V; 1 V; 10 V; 100 V; 600 V Messbereiche HM8112-3S: 0,1 V; 1 V; 10 V; 100 V Messmethode:

Eingangswiderstand im Messbereich:

0,1 V und 1 V 1 GΩ II <60 pF

10…600 V 10 MΩ II <60 pF Einschwingzeit: 1,5 sec bis 0,1 % vom Messwert Genauigkeit: Für Sinussignal >5 % f.s.

Errechnet aus ±(% angezeigter Wert (rdg.)+ % Messbereich (f.s.)); 23 °C ±2 °C für 1 Jahr

Bereich: 20 Hz…1 kHz 1…10 kHz 10…50 kHz 50…100 kHz 100…300 kHz

0,1 V 0,1 + 0,08 5 + 0,5 (5 kHz) 1,0 V 0,08 + 0,08 0,15 + 0,08 0,3 + 0,1 0,8 + 0,15 7 + 0,15

10,0 V 0,08 + 0,08 0,1 + 0,08 0,3 + 0,1 0,8 + 0,15 4 + 0,15 100,0 V 0,08 + 0,08 0,1 + 0,08 0,3 + 0,1 0,8 + 0,15 600,0 V 0,08 + 0,08 0,1 + 0,08

Temperaturkoeffizient 10…21 °C und 25…40 °C; (% rdg. + % f.s.):

bei 20 Hz…10 kHz 0,01 + 0,008

bei 10…100 kHz 0,08 + 0,01 Crestfaktor: 7:1 (max. 5 x Messbereich) Integrationszeit: 0,1 s 1…60 s Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit

600 V-Bereich: 600,00 Digit 600,000 Digit Auflösung: 1 µV 100 nV

Überlastschutz (V/Ω-HI gegen V/Ω-LO) und gegen Gehäuse:

Messbereiche: alle

andauernd: 850 V Max. Eingangsspannung Masse gegen Gehäuse:

Strom

Messbereiche: 100 µA; 1 mA; 10 mA; 100 mA; 1 A Integrationszeit: 0,1 s 1…60 s Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit

1 A-Bereich 100,000 Digit 1.000,000 Digit Auflösung: 1 nA 100 pA Genauigkeit:

(1 Jahr; 23 ±2 °C)

Temperaturkoeffizient/°C:

(%rdg. + %f.s.)

Bürde: <600 mV…1,5 V Einschwingzeit: 1,5 s bis 0,1 % vom Messwert Crestfaktor: 7:1 (max 5 x Messbereich) Eingangsschutz: Sicherung, FF 1 A 250 V

Widerstand

Messbereiche: 100 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ, 10 MΩ Integrationszeit: 0,1s 1…60s Messbereichsende: 120,000 Digit 1.200,000 Digit Auflösung: 1 mΩ 100 µΩ

1 Jahr; 23°C ±2 °C Temp. Koeffizient

echter Effektivwert mit DC-Kopp lung oder mit AC-Kopplung (nicht im 0,1 V-Bereich)

oder 600 V

Spitze

250 V

bei max. 60 Hz oder 250 V

Eff

DC

Technische Daten

DC 45 Hz…1 kHz 1…5 kHz 0,02 + 0,002 0,1 + 0,08 0,2 + 0,08 10…21 °C 25…40 °C 0,002 + 0,001 0,01 + 0,01

DC

Genauigkeit, errechnet aus ±(% rdg. + % f.s.):

1 Jahr; 23 °C ±2 °C Temp. Koeffizient/°C

Messbereich % rdg. % f.s. 10…21 °C 25…40 °C

100 Ω 0,005 0,0015 0,0008 0,0008

1 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008

10 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008

100 kΩ 0,005 0,001 0,0008 0,0008

1 MΩ 0,05 0,002 0,002 0,002

10 MΩ 0,5 0,02 0,01 0,01

Mess-Strom: Bereich Strom

100 Ω, 1 kΩ 1 mA 10 kΩ 100 µA 100 kΩ 10 µA 1 MΩ 1 µA 10 MΩ 100 nA

Max. Messspannung: ca. 3 V Überlastschutz: 250 V

S

Temperaturmessung

PT100/PT1000 (EN60751): 2- und 4-Draht Messung

Messbereich -200…+800 °C Auflösung 0,01 °C; Messstrom 1 mA Toleranz ±(0,05 °C + Messfühlertoleranz + 0,08 K) Temperaturkoeffizient

10…21 °C und 25…40 °C

<0,0018 °C/°C

NiCr-Ni (K-Typ):

Messbereich -270…+1.372 °C Auflösung 0,1 °C Toleranz ±(0,7 % rdg. + 0,3 K)

NiCr-Ni (J-Typ):

Messbereich -210…+1.200 °C Auflösung 0,1 °C Toleranz ±(0,7 % rdg. + 0,3 K)

Frequenzmessung und Periodendauer

Messbereich: 1 Hz…100 kHz Auflösung: 0,00001…1 Hz Genauigkeit: 0,05 % (rdg.) Messzeit: 1…2 s

Technische Daten Messstellenumschalter HO112: siehe Seite 29

Schnittstelle

Schnittstelle:

Dual-Schnittstelle USB/RS-232 (HO820), IEEE-488 (GPIB) (optional)

Funktionen: Steuerung/Datenabfrage Eingangsdaten:

Messfunktion, Messbereich, Integrationszeit, Startbefehl

Ausgangsdaten: Messwerte, Messfunktion, Messbereich,

Integrationszeit (10 ms…60 s)

Verschiedenes

Messpausen Bereichs- oder Funktionswechsel:

ca. 125 ms bei Gleichspannung, Gleichstrom, Widerstand ca. 1 s bei Wechsel spannung, Wechselstrom

Speicher: 30.000 Messungen/128 kB Schutzart: Schutzklasse I (EN 61010-1) Netzanschluss: 105…254 V~; 50…60 Hz, CAT II Leistungsaufnahme: ca. 8 W Arbeitstemperatur: +5…+40 °C Lagertemperatur: -20…+70 °C Rel. Luftfeuchtigkeit: 5…80 % (ohne Kondensation) Abmessungen (B x H x T): 285 x 75 x 365 mm Gewicht: ca. 3 kg

*)

max. 1 µV nach einer Aufwärmzeit von 1,5 Stunden

**)

bei rel. Luftfeuchtigkeit <60 %

Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung, Messleitung (HZ15), Schnittstellenkabel (HZ14), CD

Empfohlenes Zubehör:

HO112 Mess stellen umschalter (Einbau nur ab Werk) als HM8112-3S HO880 IEEE-488 (GPIB) Schnittstelle, galvanisch getrennt HZ10S 5 x Silikon-Messleitung (Schwarz) HZ10R 5 x Silikon-Messleitung (Rot) HZ10B 5 x Silikon-Messleitung (Blau) HZ13 Schnittstellenkabel (USB) 1,8 m

HZ33 Messkabel 50 Ω, (BNC/BNC), 0,5 m HZ34 Messkabel 50 Ω, (BNC/BNC), 1,0 m

HZ42 19" Einbausatz 2HE HZ72 IEEE-488 (GPIB) Schnittstellenkabel 2 m HZ887 Temperaturmesssonde (PT100 -50…+400° C)

Änderungen vorbehalten

5

Wichtige Hinweise

1 Wichtige Hinweise

1.1 Symbole

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

Symbol 1: Achtung - Bedienungsanleitung beachten Symbol 2: Vorsicht Hochspannung Symbol 3: Erdanschluss Symbol 4: Hinweis – unbedingt beachten Symbol 5: Tipp! – Interessante Info zur Anwendung Symbol 6: Stop! – Gefahr für das Gerät

Auspacken

Prüfen Sie beim Auspacken den Packungsinhalt auf Vollständigkeit. Entspricht die Netzversorgung den auf dem Gerät angegebenen Werten? Nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechanische Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu informieren. Das Gerät darf dann nicht betrieben werden.

1.2 Aufstellen des Gerätes

Das Gerät kann in zwei verschiedenen Positionen aufgestellt werden:

Die vorderen Gerätefüße werden wie in Bild 1 aufgeklappt. Die Gerätefront zeigt dann leicht nach oben. (Neigung etwa 10°)

Es sollte darauf geachtet werden, dass nicht mehr als drei bis vier Geräte übereinander gestapelt werden. Ein zu hoher Geräteturm kann instabil werden und auch die Wärmeentwicklung kann bei gleichzeitigem Betrieb aller Geräte, zu groß werden.

1.3 Transport

Bewahren Sie bitte den Originalkarton für einen eventuell späteren Transport auf. Transportschäden aufgrund einer mangelhaften Verpackung sind von der Gewährleistung ausgeschlossen.

1.4 Lagerung

Die Lagerung des Gerätes muss in trockenen, geschlossenen Räumen erfolgen. Wurde das Gerät bei extremen Temperaturen transportiert, sollte vor dem Einschalten eine Zeit von mindestens 2 Stunden für die Akklimatisierung des Gerätes eingehalten werden.

1.5 Sicherheitshinweise

Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, gebaut, 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 61010-1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Bedienungsanleitung enthalten sind. Gehäuse, Chassis und alle Messanschlüsse sind mit dem Netzschutzleiter verbunden. Das Gerät entspricht den Bestimmungen der Schutzklasse I. Die berührbaren Metallteile sind gegen die Netzpole mit 2200V Gleichspannung geprüft.

Bild 1

Bild 2

Bild 3

Bleiben die vorderen Gerätefüße eingeklappt, wie in Bild 2, lässt sich das Gerät mit vielen weiteren Geräten von HAMEG sicher stapeln.

Werden mehrere Geräte aufeinander gestellt sitzen die eingeklappten Gerätefüße in den Arretierungen des darunter liegenden Gerätes und sind gegen unbeabsichtigtes Verrutschen gesichert. (Bild 3).

Das Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Der Netzstecker muss eingesteckt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden.

Sind Zweifel an der Funktion oder Sicherheit der Netzsteckdosen aufgetreten, so sind die Steckdosen nach DIN VDE0100, Teil 610, zu prüfen.

Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung

innerhalb oder außerhalb des Gerätes ist unzulässig!

– Die Netzversorgung entspricht den auf dem Gerät angege-

benen Werten

– Das Öffnen des Gerätes darf nur von einer entsprechend

ausgebildeten Fachkraft erfolgen.

– Vor dem Öffnen muss das Gerät ausgeschaltet und von allen

Stromkreisen getrennt sein.

In folgenden Fällen ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern:

– Sichtbare Beschädigungen am Gerät – Beschädigungen an der Anschlussleitung – Beschädigungen am Sicherungshalter – Lose Teile im Gerät – Das Gerät arbeitet nicht mehr – Nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen

(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen)

– Schwere Transportbeanspruchung

6

Änderungen vorbehalten

1.6 CAT II

CAT IV CAT III CAT II

Hausanschluss Zählertafel

fest installierte Maschinen Verteilerschränke Sammelschienen Steckdosen nahe der Verteiler

Steckdosen und Verteilerdosen für Handbohrmaschine, PC oder Kühlschrank

Freileitungen

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich lediglich auf die Benutzersicherheit. Andere Gesichtspunkte, wie z.B. die maximal zulässige Eingangsspannung, sind den technischen Daten zu entnehmen und müssen ebenfalls beachtet werden. Es ist auch möglich mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B. Stromzangen), welche mindestens die Anforderungen der Schutzklasse der durchzuführenden Messung erfüllen, indirekt am Netz zu messen. Bei der Messung muss die Messkategorie – für die

der Hersteller den Wandler speziziert hat – beachtet werden.

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 zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebes reicht von +5 °C ... +40 °C. Während der Lagerung oder des Transportes darf die Temperatur zwischen –20 °C und +70 °C betragen. Hat sich während des Transportes oder der Lagerung Kondenswasser gebildet muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert und getrocknet werden. Danach ist der Betrieb erlaubt.

Messkategorien CAT

Die Messkategorien beziehen sich auf Transienten im Spannungsversorgungsnetz. Transienten sind kurze, sehr schnelle und steile Spannungs- und Stromänderungen. Diese können periodisch und nicht periodisch auftreten. Die Höhe möglicher Transienten nimmt zu, je kürzer die Entfernung zur Quelle der Niederspannungsinstallation ist.

CAT IV Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstal-

lation (z.B. an Zählern).

CAT III Messungen in der Gebäudeinstallation (z.B. Verteiler,

Leistungsschalter, fest installierte Steckdosen, fest installierte Motoren etc.).

CAT II Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit

dem Niederspannungsnetz verbunden sind (z.B. Haushaltsgeräte, tragbare Werkzeuge etc.)

CAT I Elektronische Geräte und abgesicherte Stromkreise in

Geräten.

1.7 Bestimmungsgemäßer Betrieb

Betrieb in folgenden Bereichen: Industrie-, Wohn-, Geschäftsund Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe. Die Geräte sind zum

Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel aufgeklappt) zu bevorzugen.

Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit von 30 Minuten, bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.

1.8 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 fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt ein umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind.

Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in dem das HAMEG-Produkt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das HAMEG-Produkt erworben haben.

Änderungen vorbehalten

7

Wichtige Hinweise

Nur für die Länder der EU:

Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der EU die Reparaturen auch direkt mit HAMEG abwickeln. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen der HAMEG Kundenservice für Reparaturen 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 RMA-Nummer an. Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur Verfügung stehen, so können Sie einen leeren Originalkarton über den HAMEG-Service (Tel: +49 (0) 6182 800 500, E-Mail: service@hameg.de) bestellen.

1.9 Wartung

Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem weichen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt werden.

Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie bitte si-

cher, dass es ausgeschaltet und von allen Spannungsversorgungen getrennt ist.

Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder

anderen Lösungsmitteln gereinigt werden!

Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasreiniger (aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäubert werden, sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien

Tuch nachzureiben. Keinesfalls darf die Reinigungsüssigkeit in

das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel

kann die Beschriftung oder Kunststoff- und Lackoberächen

angreifen.

1.10 Umschalten der Netzspannung

Vor Inbetriebnahme des Gerätes prüfen Sie bitte, ob die verfügbare Netzspannung (115 V oder 230 V) dem auf dem Netz-spannungswahlschalter des Gerätes angegebenen Wert entspricht. Ist dies nicht der Fall, muss die Netzspannung umgeschaltet

werden. Der Netzspannungswahlschalter bendet sich auf der

Geräterückseite.

1.11 Gerätesicherung

Das Gerät hat zwei Netzsicherungen: T 0,2 A intern. Sollte einer dieser Sicherungen ausfallen liegt ein Reparaturfall vor. Aus Auswechseln der Sicherungen durch den Kunden ist nicht vorgesehen.

1.12 Netzschalter

Normalerweise ist der Netzschalter auf der Geräterückseite eingeschaltet, sodass die hochwertige Referenz ständig verfügbar ist. Mit der „Stand-by Taste“ auf der Vorderseite des Gerätes werden nur das Bedienteil und die Anzeige ausgeschaltet. Das eigentliche Messgerät bleibt – solange es mit dem Stromversorgungsnetz verbunden ist – eingeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass das Gerät nach dem Einschalten aus der Standby-Funktion sofort betriebsbereit ist. Auch die Referenz wird geschont, da das Ein/Ausschalten entfällt. Soll das Gerät komplett ausgeschaltet werden, muss der Netzschalter auf der Rückseite des Gerätes betätigt werden.

Bleibt das Gerät für längere Zeit unbeaufsichtigt,

muss das Gerät aus Sicherheitsgründen am Netzschalter ausgeschaltet werden.

8

Änderungen vorbehalten

12

27

3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 18 21 22 23 24 25 26

2 Bezeichnung der Bedienelemente

1

DISPLAY – 16-stelliges Display

2

POWER – Stand-By / EIN

3

HOLD DISPLAY – angezeigter Wert im Diplay speichern

4

ZERO – Nullabgleich der Messstrecke

5

RM/LOCAL-Taste –

Fernbedienung über Interface ausschalten

6

VDC – Gleichspannungs-Messung

7

ADC – Gleichstrom-Messung

8

VAC – Wechselspannungs-Messung mit AC-Kopplung

9

AAC – Wechselstrom-Messung

V

10

11

12

– Wechselspannungs-Messung mit DC-Kopplung

AC+DC

Ω – Widerstandsmessung, 2- und 4-Draht

FREQ./PERIOD – Frequenz und Periodendauer mit V

18

MENU – Auswahl Menüsystem, Übernahme von Menüpunkt

/ Parameter

19

ESC – Verlassen des Menüsystems ohne Werte zu überneh-

men

20

– Abwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im

Menü

21

AUTO – Umschalten manuelle / automatische Messbe-

reichswahl

22

ENTER – Sonderfunktion: Auswahl der Parameter im

Logger-Menü

23

– Aufwärts: Messbereichstaste und Scrollfunktion im

Menü

24

V SENSE – Eingang für Spannungs-, Frequenz-, Wider-

stands-, Temperaturmessung

25

LO – Bezugsmasse für Messung

26

A SOURCE – Eingang für Strommessung

27

FUSE – Messkreissicherung 1 A / 250 V (superink)

AC

δPT - Temperaturmessung mit PT-Messfühler,

13

2- und 4-Draht

- Dioden- / Durchgangsprüfung

14

δTH – Temperaturmessung mit Thermoelement, 2-Draht

15

MAX – maximaler Messwert während einer Messreihe

16

MIN – minimaler Messwert während einer Messreihe

17

29 28 30

Geräterückseite

28

Kaltgeräteeinbaustecker mit Netzschalter

29

USB/RS-232 Schnittstelle

Option: HO880 IEEE-488 (GPIB), eingebauter Messstellen-

umschalter im HM8112-3S

30

Netzspannungswahlschalter (115 V bzw. 230 V)

Änderungen vorbehalten

9

Messgrundlagen

3 Messgrundlagen

Messen bedeutet: Der reproduzierbare Vergleich einer unbekannten Größe mit einer bekannten Bezugsgröße und die Darstellung als Vielfaches der Einheit der Bezugsgröße.

3.1 Messbereichsanzeige

Es gibt unterschiedliche Arten die Anzeige eines Multimeters zu beschreiben. Am einfachsten ist die Angabe der möglichen Messpunkte. Der Anzeigeumfang eines Digitalmultimeters, kurz DMM, gibt somit an wie viele Anzeigeschritte das DMM

darstellen kann. Die Denition des Anzeigebereiches lässt sich

am besten anhand von Beispielen erklären.

Zur Erklärung dienen ein 6-stelliges, ein 6½-stelliges und ein 6¾-stelliges DMM.

6-stelliges DMM 6½-stelliges DMM 6¾-stelliges DMM Anzeigeumfang: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 bis bis bis 9 9 9 9 9 9 1 9 9 9 9 9 9 3 9 9 9 9 9 9 Messpunkte: 1.0 0 0.0 0 0 Digit 2.0 0 0.0 0 0 Digit 4.0 0 0.0 0 0 Digit

Die 6 gibt an wie viele Ziffern im Display immer angezeigt werden. Der Bruch ½ bzw. ¾ gibt an, bei welcher Ziffer an der ersten Stelle des Displays eine Umschaltung in den nächsten Messbereich erfolgt (Dekadenwechsel). Diese Umschaltung in den nächst größeren Messbereich ist mit der Einbuße einer

Stelle in der Anzeige verbunden. Die Auösung reduziert sich

somit um eine Stelle.

Nachfolgend ein Beispiel zur Umschaltung der Stellenzahl in der Anzeige wenn in den nächsten Messbereich gewechselt wird.

Messwert 1: 1 0 V 1 0 V 1 0 V Anzeige 1: 1 0,0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 Messwert 2: 2 0 V 2 0 V 2 0 V Anzeige 2: 2 0,0 0 0 2 0,0 0 0 0 2 0,0 0 0 0 0 Dekadenwechsel Messwert 3: 3 9,9 9 9 9 9 V 3 9,9 9 9 9 9 V 3 9,9 9 9 9 9 V Anzeige 3: 3 9,9 9 9 3 9,9 9 9 9 3 9,9 9 9 9 9 Messwert 4: 4 0 V 4 0V 4 0 V Anzeige 4: 4 0,0 0 0 4 0,0 0 0 0 4 0,0 0 0 0 Dekadenwechsel

Die Messbereichtsanzeige von 6½ Stellen ist nur

bei einer Messzeit von 60s möglich.

3.2 Overranging (Messbereichsüberschreitung)

Im vorherigen Beispiel hat unser 6½-stelliges DMM einen Anzeigeumfang von 2.000.000 Digit. Der Dekadensprung erfolgte an der ersten Stelle im Display beim Übergang von der Ziffer 1 zur Ziffer 2. Ein anderes 6½-stelliges DMM hat einen Anzeigeumfang von 1.250.001 Digit. Hier erfolgt der Dekadensprung ebenfalls an der ersten Stelle im Display, aber beim Übergang der dritten Stelle im Display von der Ziffer 5 zur Ziffer 6.

Anzeigeumfang: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 bis bis 1 9 9 9 9 9 9 1 2 5 0 0 0 0 Messpunkte: 2.0 0 0.0 0 0 Digit 1.2 5 0 0 0 1 Digit Messwert 1: 1 0 V 1 0 V Anzeige 1: 1 0,0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 Messwert 2: 1 2,5 0 0 0 0 V 1 2,5 0 0 0 0 V Anzeige 2: 1 2,5 0 0 0 0 1 2,5 0 0 0 0

10

Änderungen vorbehalten

6½-stelliges DMM1 6½-stelliges DMM2

Messwert 3: 1 2,6 0 0 0 0 V 1 2,6 0 0 0 0 V Anzeige 3: 1 2,6 0 0 0 0 1 2,6 0 0 0 Dekadenwechsel

Das DMM1 mit 2.000.000 Digit kann bis 1 999 999 anzeigen, das DMM2 mit 1.250.001 Digit kann jedoch nur Werte bis 1 250 000 anzeigen. Das DMM1 wird mit einem Overrange von 100% angegeben. Dagegen hat das DMM2 ein Overrange von 25%. Würde bei DMM2 die Anzahl der Messpunkte 1.400.000 Digit betragen, hätte das Gerät einen Overange von 40%.

Der Messbereich eines DMM ergibt sich aus dem Messbereichsendwert minus Overrange.

Beispiel: 6½-stelliges DMM mit 1.2 5 0.0 0 1 Digit

Messbereichsendwert: 12,50000 V – Overrange: 2,50000 V Messbereich: 10,00000 V

3.3 Messbereichsauösung

Die Auösung eines digitalen Messgerätes entspricht dem Wert

der letzten Stelle der Anzeige. Der digital erfasste Messwert wird somit quantisiert dargestellt. Im Gegensatz dazu ist die

Auösung eines analogen Messgerätes durch den kleinsten

vom Betrachter erkennbaren Ausschlag vorgegeben. Bei der analogen Messung wird zu jedem Messwert eindeutig eine Messwertanzeige zugeordnet.

Die Auösung eines DMM ergibt sich aus der Anzahl

der Digit. Dazu wird der Kehrwert der Digit ohne Messbereichsüberschreitung gebildet.

Beispiel: 6½-stelliges DMM mit 1.2 0 0.0 0 0 Digit

Der Overrangebereich beträgt 200.000 Digit, somit

ergibt sich für die Auösung:

1

1.200.000 – 200.000

= 0,000001

dies entspricht 0,0001% vom Messbereich

Ein DMM hat im 100 V-Bereich eine Auösung von 0,1 V. Wird

nun eine Spannung von 100,05 V gemessen, kann das DMM unter Vernachlässigung der restlichen möglichen Messabweichungen, entweder 100,0 V oder 100,1 V anzeigen.

Bedingt durch die Auösung kann das DMM niemals genauer

als mit einer Abweichung von 0,1% messen.

3.4 Messgenauigkeit

Die Messgenauigkeit eines digitalen Messgerätes wird von

vorneherein durch die Auösung des Messgerätes begrenzt.

Die theoretisch maximale Genauigkeit der Messung und auch die letzte sinnvolle Stelle der Anzeige ist bestimmt durch den

kleinsten Quantisierungsschritt (LSB = lowest signicant Bit)

des analog/digital-Wandlers (A/D-Wandler).

Die Messgenauigkeit eines digitalen Multimeters wird durch

folgende Faktoren beeinusst:

– Bauteiltoleranzen und Temperaturabhängigkeit der Bauteile

und Verstärker – Stabilität der Referenzspannung des DMM – Eigenschaften des A/D-Wandlers

U

e

0001

0010

0011

0100

0101

Z

(Ue)

0110

e

Ue

Ideale Funktion des A/D-Wandlers

Funktion des A/D-Wandlers durch Offsetfehler verschoben

U

e

0001

0010

0011

0100

0101

Z

(Ue)

0110

e

Ideale Funktion des A/D-Wandlers

Funktion des A/D-Wandlers durch Verstärkungsfehler in der Steigung beeinflusst

Abb. 1: A/D-Wandler Offsetfehler

U

e

0001

0010

0011

0100

0101

Z

(Ue)

Bild 32: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearit‰t

0110

e

Ue

Bild 32: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearit‰t

Ideale Funktion des A/D-Wandlers (linear)

IST von Intervall U

e

bei 0110

SOLL von Intervall U

e

bei 0110

Nichtlinearität des A/D-Wandlers

U

e

0001

0010

0011

0100

0101

Z

(Ue)

0110

Ue

Ideale Funktion des A/D-Wandlers (linear)

Nichtlinearität des A/D-Wandlers

Max. Abweichung der nichtlinearen Steigungskurve des A/D-Wandlers von der idealen linearen Funktion

Abb. 2: A/D-Wandler Verstärkungsfehler

Abb. 3: A/D-Wandler differentielle Nichtlinearität

Offsetfehler des A/D-Wandlers

Der Eingangsverstärker des DMM ist nicht richtig abgeglichen und besitzt einen Offset. Dieser Offset führt bei der A/D-Wandlung zum Offsetfehler (Abb. 1).

Steigungsfehler (Verstärkungsfehler) des A/D-Wandlers

Der Eingangsverstärker ändert mit der Temperatur sein Verstärkungsverhalten oder der Verstärkungsabgleich wurde nicht gewissenhaft durchgeführt. Somit weicht die Steigung der Funktion vom idealen Wert ab (Abb. 2).

Differentielle Nichtlinearität des A/D-Wandlers

Die Quantisierungsschritte eines A/D-Wandlers sind nicht alle gleich groß und weichen von dem idealen theoretischen Wert ab. Die differentielle Nichtlinearität gibt an, um wie viel sich jeder wirkliche (IST) Spannungsintervall, bei der Umsetzung der

Abb. 4: A/D-Wandler integrale Nichtlinearität

analogen Spannung Ue, von dem idealen Spannungs-intervall (SOLL) ΔUe unterscheidet (Abb. 3). Differentieller Linearitätsfehler = k x ΔUe; k= Faktor beschreibt Verhältnis ΔUe (IST) zu ΔUe (SOLL)

Linearitätsfehler (Integrale Nichtlinearität) des A/D-Wandlers

Aufgrund der einzelnen differentiellen Linearitätsfehler und deren Summierung ergibt sich ein maximaler Fehler zwischen der idealen Umsetzungsfunktion und der wirklichen Umsetzungsfunktion. Der Linearitätsfehler gibt den größten Wert des Abstandes zwischen den beiden Funktionen an (Abb. 4).

Wandelverfahren

Nachfolgend werden das Single Slope, Dual Slope und das Multi Slope Verfahren beschrieben. Diese Sägezahn A/D-Umsetzer beruhen auf einem gemeinsamen Prinzip. Die Umsetzung der Eingangsspannung in eine dazu proportionale Zeit.

Änderungen vorbehalten

11

Name: Single Slope

U

r

t

0 V

U

e

= U

ref

U

t

1

t

2

U

r1

U

r2

t

0 V

U

r

t

1

= const.

t

1

t

2

t

3

t

3

t

2

U

r1*

U

r1

t

0 V

U

r

t

2

t

1

= const.

t

1

t

2

t

3

t

3

Messgrundlagen

3.5 Single-Slope (Ein-Rampen-Verfahren)

Abb. 5: Single-Slope

Das einfachste Verfahren ist das Single Slope Verfahren. Dabei wird die Referenzspannung U vom negativen ins positive ansteigende Rampenspannung U Mit zwei Komparatoren wird nun das Eingangssignal U und mit U

verglichen. Beginnt die Rampenspannung Ur bei t1

r

mit 0 V, wird ein Zähler gestartet. Erfüllt die Rampenspannung die Bedingung U

= Ue, wird der Zähler wieder gestoppt.

r(t2)

Die Anzahl der gezählten Impulse ist proportional zu der gemessenen Eingangsspannung U Genauigkeit dieses Verfahrens. Es ist direkt von R und C des Integrators abhängig.

integriert. Es ergibt sich eine

ref

mit 0V

e

. Ein großer Nachteil ist die

e

Rampenspannung U spannung U Δt

= t3 - t2 ist direkt proportional zur Eingangsspannung. Wird

2

= 0 V und der Zähler stoppt. Die Größe der Zeit

r

. Beim Zeitpunkt t3 beträgt die Rampen-

r

eine große Eingangsspannung an den Integrator angelegt, wird nach Ablauf der Integrationszeit Δt nung U

erreicht als beim Anlegen einer kleinen Eingangs-

r1

eine höhere Rampenspan-

1

spannung. Eine kleine Eingangsspannung ergibt eine Rampe mit kleinerer Steigung und geringerer Rampenspannung (siehe U

). Weil die zum Zeitpunkt t2 an den Integrator angeschlossene

r2

Referenzspannung U

konstant ist, dauert es unterschiedlich

ref

lange, bis die Kapazität des Integrators entladen ist. Es dauert länger, die höhere Rampenspannung U kleinere Rampenspannung U Entladezeit Δt

= t3 – t2 und der konstanten Referenzspannung

2

. Aus dieser unterschiedlichen

r2

zu entladen als die

r1

lässt sich die zu messende Eingangsspannung U

Vorteile:

Die Genauigkeit der Messung ist jetzt nicht mehr von der Genauigkeit des RC-Gliedes des Integrators abhängig. Nur während der Zeitspanne Δt

+ Δt2 müssen die Werte von R und C konstant

1

sein. Ändern sich die Werte von R und C langfristig, ändert sich auch die Steigung der Rampenspannung.

Wird die Steigung der Rampe beim Auntegrieren der Eingangsspannung größer, ergibt sich zum Zeitpunkt t Spannungswert für U beim Integrieren der Referenzspannung, so dass die Kapazität

.

r

. Die größere Steigung wirkt aber auch

r

des Integrators schneller entladen wird.

Der Nulldurchgang wird trotz der höheren Spannung U schneller erreicht. Die abfallende Rampe schneidet die Nulllinie wieder bei t

.

3

bestimmen.

e

ein höherer

2

r(t2)

3.6 Dual-Slope (Zwei-Rampen-Verfahren)

Abb. 6: Dual-Slope Prinzip

Beim Dual-Slope-Verfahren gibt es keine direkte Abhängigkeit vom RC-Glied des Integrators. Zu Beginn der Messung startet ein Zähler beim Zeitpunkt t wird die Eingangsspannung U Hat der Zähler seinen Maximalwert erreicht, ist die Zeitspanne Δt

vorbei und die Eingangsspannung Ue wird vom Integrator

1

getrennt. Die Referenzspannung U gesetzter Polarität an den Integrator geschaltet. Der Zähler beginnt beim Zeitpunkt t nung U Der Zähler erfasst jetzt die Zeit bis zum Nulldurchgang der

12

Änderungen vorbehalten

. Für die konstante Zeitspanne Δt1

1

mit dem Integrator auntegriert.

ändert ihre Steigung und strebt Richtung Null-Linie.

r

e

erneut zu zählen. Die Rampenspan-

2

wird nun mit entgegen-

ref

Abb. 7: Dual-Slope: Drift von RC-Konstante

Da nicht der Momentanwert der Messung, sondern der Mittelwert über die Zeit Δt

für das Messergebnis relevant ist, werden

1

Wechselspannungen hoher Frequenz gedämpft. Besitzt die Wechselspannung eine Frequenz mit ganzzahligem Vielfachen von 1/Δt

, wird diese vollständig unterdrückt. Wird Δt1 gleich der

1

Periodendauer oder einem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz gewählt, werden Netzbrummspannungen unterdrückt.

3.7 Multi-Slope (Mehr-Rampen-Verfahren)

Das Multi-Slope-Verfahren baut auf dem Dual-Slope-Verfahren auf. Es wird aus mehreren Messungen nach dem Dual-SlopeVerfahren rechnerisch der Mittelwert gebildet. Dieser errechnete Wert wird dann angezeigt. Die Anzahl der einzelnen Werte zur Mittelwertbildung ist entscheidend, wie stark Störungen

unterdrückt werden. Da kontinuierlich über die Eingangsspan-

U

r1

U

r1

t

0 V

U

r

Phase 1 Phase 2 Phase 3

4

5

Phase 1

t

1

t

1

t

2

t4t

5/0

t

0

t

3

Auto-Zero

#

Uedt

#

U

ref

dt Auto-Zero

nung auntegriert und anschließend die Referenzspannung

abintegriert wird, sind drei weitere Schritte notwendig. Die einzelnen Schritte zur Wandlung eines einzelnen Messwertes werden nachfolgend beschrieben. Zur Mittelwertbildung ist eine Anzahl mehrerer Messwerte erforderlich.

Abb. 8: Multi-Slope

Phase 1: Auto-Zero - konstante Zeitspanne Δt

1

Die Dauer des Auto-Zero ist im allgemeinen genau so lange wie die Integrationszeit der zu messenden Spannung U

. Damit

e

wird sichergestellt, dass alle zu erwartenden Fehler erfasst werden. Die durch Offsetspannungen der Komparatoren und des Integrators erzeugten Fehler werden durch einen gezielten Offset (meist separat geladenes C) kompensiert.

Beispiel: Messbereich 10V;

± (0,001% rdg /°C) im Temperaturbereich (10 ... 21°C). Die Langzeitstabilität (long term stability) gibt die nicht reversible Abweichung (Drift) des Gerätes über einen bestimmten Zeitraum an. Als gebräuchliche Intervalle werden verwendet: 30 Tage, 90 Tage, 6 Monate, 1 Jahr, 2 Jahre.

Beispiel: Langzeitstabilität besser als 3 µV über 90 Tage bei 23 ±2 °C

Die Kurzzeitstabilität (short term stability) zeigt an in wieweit

ein Messgerät für vergleichende Messungen mit anderen Messgeräten geeignet ist. Dies gilt für einen kurzen Zeitraum in einem eingeengten Temperaturbereich.

Beispiel: Kurzzeitstabilität besser als 0,02 µV innerhalb 24 Std. bei 23 ±1 °C

Gesucht: Die mögliche Gesamtabweichung bei 16 °C Umgebungstemperatur im Messbereich 10 V, innerhalb einer Zeit von 14 Std. Der angezeigte Messwert beträgt 6,000000 V ?

Berechnung:

± (0,004% von 6,0 V + 0,001% von 10 V) über 24 h bei 23 ±1 °C ergibt 0,00034 V

± (0,001% von 6,0 V / °C) x ΔT im Temperaturbereich (10 ... 21 °C) mit ΔT = (23-1 °C) – 16 °C = 6 °C ergibt 0,00036 V

Die mögliche Gesamtabweichung errechnet sich aus der Summe und beträgt 0,00070 V

Phase 2: Integration der zu messenden Spannung U

konstante Zeitspanne Δt

Phase 3: Integration der Referenzspannung U

1

ref

Δt2 ist abhängig von der Höhe der Rampenspannung Ur zum Zeitpunkt t

. Die Dauer dieser Zeitspanne muss sehr genau ge-

2

messen werden, da daraus die gemessene Eingangsspannung U

bestimmt wird.

e

Phase 4: Überschwingen Δt

3

Aufgrund von Verzögerungen im Integrator und in der Ansteuerung (z.B. µController) kommt es zum Überschwingen. Die Kapazität C des Integrators lädt sich entgegengesetzt auf. Diese Ladung wird in Phase 5 beseitigt.

Phase 5: Integrator Output Zero Δt

4

Die durch das Überschwingen des Integrators entstandene Ladung im C wird entladen.

3.8 Genauigkeitsangaben

Die Genauigkeitsangaben bei Multimetern bestehen aus verschiedenen Größen.

Die Messabweichung wird angegeben als: ± (xx % vom angezeigten Messwert + xx % vom Messbereich) bei einer Temperatur xx °C ± xx % ; über einen Zeitraum von (xx Stunden, xx Tage, xx Jahren)

e

Beispiel: Messbereich 10 V;

± (0,004% rdg + 0,001% f.s.) über 24 h bei 23 ±1 °C

Der Temperaturkoefzient (TK) gibt die Abweichung pro °C

über einen denierten Temperaturbereich an.

Änderungen vorbehalten

13

Gleichspannungssmessung

DMM

R

q

V

U

0

R

i

U

m

Kontakt 1 bei T1

Kontakt 2 bei T2

Kontakt 3 (HI-Buchse)

Kontakt 4 (LO-Buchse)

Material 1

Material 2

Material 1

DMM

U

m

V

U

o

4 Gleichspannungsmessung

4.1 Eingangswiderstand bei Gleichspannung

Um die hohe Linearität des Messverfahrens auszunutzen, ist der Eingangswiderstand für Spannungsmessungen bis 1 V sehr hochohmig gewählt (>1 GΩ). In diesem Bereich erlaubt das Gerät noch genaue Messungen mit maximal 1 ppm Lastfehler

an Messobjekten mit 1 kΩ Innenwiderstand.

Im 10 V-, 100 V- und 1.000 V-Bereich verursachen

beispielsweise 100 Ω Innenwiderstand des Messobjektes bei 100.000 Auösung schon den entspre-

chenden Fehler von einem Ziffernschritt.

Die Werte des Eingangswiderstandes in den einzelnen Messbereichen und der max. Anzeigeumfang sind in der folgenden Tabelle angegeben, max. Anzeigeumfang bei 1 sec oder 10 sec Integrationszeit:

maximaler Anzeige- Eingangs maximale

Bereich umfang widerstand Auösung

100 mV 1 200 000 1 GΩ 100 nV 1 V 1 200 000 1 GΩ 1 µV 10 V 1 200 000 10 MΩ 10 µV 100 V 1 200 000 10 MΩ 100 µV 600 V 1 600 000 10 MΩ 1 mV

Den Einuss des Quellenwiderstandes veranschaulicht die

folgende Abbildung.

ergibt sich theoretisch eine unendlich hohe Störunterdrückung. Wegen des vollintegrierenden Messverfahrens heben sich so die positiven und negativen Halbwellen des Netzbrummens auf. Die Netzeinstreuungen können somit fast vollständig unterdrückt werden. Das Multifunktionsmeter HM8112-3 erreicht eine Serientaktunterdrückung von >100 dB bei Netzfrequenzen von 50/60 Hz ± 5%.

4.3 Gleichtaktunterdrückung

Als Gleichtaktunterdrückung bezeichnet man die Fähigkeit eines Messgerätes, nur das gewünschte Differenzsignal zwischen „HI“- und „LO“- Eingang anzuzeigen, eine für beide Klemmen gleiche Spannung gegen Erde dagegen möglichst zu unterdrükken. In einem idealen System würde kein Fehler entstehen. In der Praxis wandeln Streukapazitäten, Isolationswiderstände und ohmsche Unsymmetrien einen Teil der Gleichtaktspannung in eine Serienspannung um.

4.4 Thermospannungen

Eine der häugsten Fehlerursachen bei Gleichspannungsmessungen im Kleinsignalbereich sind die thermoelektrisch hervorgerufenen Spannungen. Sie entstehen an Kontaktübergangsstellen von unterschiedlichen Metallen, die sich auf

gleichem oder verschiedenem Temperaturniveau benden.

Die Skizze veranschaulicht die möglichen Thermospannungsquellen in einem Messkreis, die an einer externen Verbindungsstelle (Kontakt 1/2), aber auch in den Buchsen des Messgerätes vorhanden sein können. Deshalb ist immer darauf zu achten, die Verbindungen stets mit gleichem Material auszuführen oder zumindest Materialien zu verwenden, die, wenn sie miteinander verbunden werden, nur sehr kleine Thermospannungen erzeugen.

Ri = Eingangswiderstand des

 Multimeters(10MΩoder>1GΩ)

= QuellenwiderstanddesMessobjektes

R

q

= SpannungdesMessobjektes

U

0

Der Fehler in % für eine Messung ergibt sich dann wie folgt:

100 x R Fehler (%) = —————— R

+ R

q

i

Beispiel: R

≥1 GΩ; Rq = 10 kΩ, Messfehler = 0,001% (10 ppm)

i

Der in der Messtechnik oft verwendete Fehler in ppm (parts per million) ergibt sich aus Fehler (%) x 10 000.

4.2 Serientaktunterdrückung

Einer der Hauptvorteile eines integrierenden Messverfahrens liegt in der hohen Unterdrückung von Serien-Wechselspannungsanteilen (z.B. Netzeinstreuungen), die der eigentlichen Signalspannung überlagert sind. Für Frequenzen, bei denen die Messzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer bildet,

14

Änderungen vorbehalten

Die untenstehende Tabelle zeigt die unterschiedlichen Thermospannungen für diverse Materialkombinationen.

Kontaktmaterialien ca. Thermospannung

Cu - Cu <0,3 µV/°C Cu - Ag (Silber) 0,4 µV/°C Cu - Au (Gold) 0,4 µV/°C Cu - Sn (Zinn) 2-4 µV/°C; je nach Zusammensetzung

Besteht beispielsweise Material 1 aus einer Silberzuleitung und Material 2 aus einem Kupferkabel, so ergibt sich bei einem Temperaturunterschied von nur 1 °C zwischen den Kontakten 1 und 2 bereits eine Thermospannung von 400 nV. Dies würde im kleinsten Spannungsbereich bei einer 7½-stelliger

Auösung (10 nV Empndlichkeit) einen Fehler von ±40 Digit ergeben. Bei 6½-stelliger Auösung einen

Fehler von ±4 Digit. Beim HM8112-3 mit 6½-stelliger Auösung läge der Einuss der Thermospannung im letzten Digit.

4.5 Störeinüsse durch induktive Einstreuungen

DMM

I

m

V

U

m

R

L

R

L

DMM

I

m

V

U

m

R

L

R

L

R

L1

R

L1

Benden sich die Messleitungen in der Nähe von sich zeitlich

ändernden Magnetfeldern, so wird in den Leitungen eine Störspannung induziert, die in Serie zur Messspannung liegt. So ein Störer kann beispielsweise die benachbarte Starkstromleitung oder ein Transformator sein. Durch Verwendung von verdrillten Messleitungen kann die induktive Einstreuung im Bereich eines Magnetfeldes sehr stark vermindert werden. Leitungen sollen nicht lose herumhängen und sich während der Messung nicht bewegen, da es auch hierdurch zu Fehlspannungen kommen kann. Eine weitere Maßnahme zur Verminderung der Störungen ist die Vergrößerung des Abstandes zum Störfeld oder eine mögliche Abschirmung.

5 Widerstandsmessung

Die Widerstandsmessung beim Multimeter HM8112-3 wird als spannungsrichtige Schaltung mit der Gleichstrom-Methode in

2- oder 4-Draht-Anordnung durchgeführt. Es ießt ein eingeprägter Strom durch den Prüing R und der Spannungsabfall

an R wird gemessen.

Die in der Praxis oft verwendeten Kabel mit 1m Länge besitzen

einen Widerstand von ca. 10–20 mΩ. Bei einem zu messenden Widerstand von 100 Ω ergibt dies bereits einen Fehler von

0.04%. Bei niedrigen Widerstandswerten, insbesondere im

100-Ω-Bereich, macht sich der Zuleitungswiderstand also recht

stark bemerkbar. Für diese Bereiche ist daher eine VierdrahtMessung zu empfehlen

5.2 Vierdraht-Widerstandsmessung

Damit die durch Zuleitungswiderstände vorhandenen Messprobleme nicht auftreten, verwendet man für die Messung kleiner Widerstände die Vierdraht-Anordnung. Bei der 4-Draht-

Widerstandsmessung ießt auch ein eingeprägter Strom durch den Widerstand R. Um den Einuss der Messleitungen zu

eliminieren wird der Spannungsabfall an R mit zwei weiteren Leitungen direkt gemessen. Der gemessene Spannungsabfall ist zum Widerstandswert R proportional.

5.1 Zweidraht-Widerstandsmessung

Es ießt ein eingeprägter Strom durch den Prüing R und die

Messleitungen R sen. Es entseht aber auch ein kleiner Spannungsabfall an den Messleitungen R kleiner Widerstände (<1 kΩ) darauf zu achten, dass eine sorgfältige Kompensation der Messkabelwiderstände und der Thermospannungen mit Hilfe der Offsetkorrektureinrichtung durchgeführt wird. Hierzu werden die beiden Messkabel mit ihren Prüfklemmen auf einer Seite des Prüings angeschlossen, was einem Kurzschluss entspricht, und eine Offsetkorrektur durch die Taste

4

ZERO

Die Fehlerquellen, wie Zuleitungswiderstand, Übergangswiderstand und Thermospannungen an den Übergängen verschiedener Metalle werden somit eliminiert.

Wird eine Offsetkorrektur nicht durchgeführt, erhält man einen Messwert für R bendlichen Widerstände zusammensetzt und um den Zuleitungswiderstand zu hoch ist.

ausgelöst.

. Es wird der Spannungsabfall an R gemes-

L

. Deswegen ist vor allem bei der Messung

L

, der sich aus der Summe aller im Messpfad

m

Die „äußeren“ Anschlüsse der Vierdraht-Widerstandsmessung prägen über die Kabel mit den Leitungswiderständen R Messstrom in den zu messenden Widerstand R ein SOURCE Die „inneren“ Messleitungen mit den Zuleitungswiderständen R sind mit dem V-SENSE-EINGANG des Messgerätes verbunden, der eine hochohmige Eingangsstufe besitzt, so dass es zu einem vernachlässigbaren Spannungsabfall an R

Sowohl in der 2-Draht- als auch in der 4-Draht-

Widerstands-Messung sollten bei großen Wider-

ständen (ab 100 kΩ) abgeschirmte Messleitungen

verwendet werden, wobei die Abschirmung mit Erde verbunden sein muss, um störende Einstreuungen durch Fremdspannungen (Netzbrummen) zu verhindern.

Auch sollten die Kabel einen sehr hohen Isola-

tionswiderstand besitzen (z.B. Teonisolierung),

da sonst mit Leckstromproblemen zu rechnen ist, die aus der Parallelschaltung von R und dem Kabel-isolationswiderstand herrühren.

Weiterhin von Vorteil ist auch eine Integrationszeit

von größer 1 sec, da hier die störenden Einstreuungen durch die längere Integration des Messsignals unterdrückt werden.

kommt.

L1

den

L

26

L1

.

Rm = R + RL + RL

5.3 Verlustleistung der Widerstände

Eine bei der Messung von Widerstandssensoren (z.B. Temperatur-Sensoren) immer wieder übersehene Fehlerquelle ist die Verlustleistung in den zu messenden Widerständen und die damit verbundene Eigenerwärmung. Dadurch kann vor allem bei Sensoren mit hohem Temperatur-

koefzienten das Messergebnis stark verfälscht werden. Eine

Reduzierung dieser Störgröße erreicht man durch entsprechen-

Änderungen vorbehalten

15

Wechselspannungsmessung

û

t0

tIuI

Wechselspannungsmessung

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel- wertes.

Effektivwert

Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem Mittelwert des quadrierten Signals.

Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen, ergibt sich der Effektivwert des Signals X

eff

Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich- spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root Mean Square) deﬁ niert. Der Effektivwert eines Wechselsig- nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes Gleichsignal.

Beispiel:

Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von 230 V

eff

, nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung von 230 V

DC

. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung

u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/



2-fache (0,707fache)

des Scheitelwertes.

TiPP

û

t0

tIuI

de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen Widerstandsbereichen.

Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige 100 Ω 1 mA 100 μW 1 kΩ 1 mA 1 mW 10 kΩ 100 μA 100 μW 100 kΩ 10 μA 10 μW 1 MΩ 1 μA 1 μW 10 MΩ 100 mA 100 mW

Wechselspannungsmessung

Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wech- selspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen Koaxialkabels. Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen (100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000 VHz übersteigt.

Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß die maximale Frequenz einer angelegten Wechsel- spannung sein darf. Die Wechselspannung wird als Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Span- nungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Pro- dukt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit (slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangs- widerstand parallel liegende Eingangskapazität bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das Messergebnis beeinﬂ usst.

Wechselspannungsmessung Grundlagen

Verwendete Abkürzungen und Zeichen U

(t)

Spannung Momentanwert

U

²

(t)

Spannung quadratischer Mittelwert IUI Spannung Gleichrichtwert U

eff

Spannung Effektivwert û Spannung Spitzenwert I

eff

Strom Effektivwert

î Strom Spitzenwert

Arithmetischer Mittelwert

I_

1

T

IxI

(t)

= —

∫ Ix

(t)

I · dt

T

0

I_

1

T

2

IuI = —

∫ Iû sin

ωtI dt = — û = 0,637û

T

0

π

_

1

T

x

(t)

2

= —

∫ x

(t)

2

| · dt

T

0

1 T

x

eff

= —

∫ x

(t)

2

| · dt

T

0

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel- wertes.

Effektivwert

Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem Mittelwert des quadrierten Signals.

Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen, ergibt sich der Effektivwert des Signals X

eff

Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleich- spannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root Mean Square) deﬁ niert. Der Effektivwert eines Wechselsig- nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes Gleichsignal.

Beispiel:

Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von 230 V

eff

, nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung von 230 V

DC

. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung

u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/



2-fache (0,707fache)

des Scheitelwertes.

û

t0

tIuI

I_

1

T

IxI

(t)

= —

∫ Ix

(t)

I · dt

T

0

I_

1

T

2

IuI = —

∫ Iû sin

ωtI dt = — û = 0,637û

T

0

π

_

1

T

x

(t)

2

= —

∫ x

(t)

2

| · dt

T

0

1 T

x

eff

= —

∫ x

(t)

2

| · dt

T

0

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel- wertes.

Effektivwert

Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem Mittelwert des quadrierten Signals.

Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen, ergibt sich der Effektivwert des Signals X

eff

û

t0

tIuI

I_

1

T

IxI

(t)

= —

∫ Ix

(t)

I · dt

T

0

I_

1

T

2

IuI = —

∫ Iû sin

ωtI dt = — û = 0,637û

T

0

π

_

1

T

x

(t)

2

= —

∫ x

(t)

2

| · dt

T

0

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel- wertes.

Effektivwert

Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem Mittelwert des quadrierten Signals.

û

t0

tIuI

I_

1

T

IxI

(t)

= —

∫ Ix

(t)

I · dt

T

0

I_

1

T

2

IuI = —

∫ Iû sin

ωtI dt = — û = 0,637û

T

0

π

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/π -fache (0,637fache) des Scheitel- wertes.

û

t0

tIuI

I_

1

T

IxI

(t)

= —

∫ Ix

(t)

I · dt

T

0

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

Gleichrichtwert

de Bereichsvorwahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick zur Verlustleistung bei Vollaussteuerung in den jeweiligen Widerstandsbereichen.

Bereich Messstrom Verlustleistung bei max.Anzeige

100 Ω 1 mA 100 µW 1 kΩ 1 mA 1 mW 10 kΩ 100 µA 100 µW 100 kΩ 10 µA 10 µW 1 MΩ 1 µA 1 µW 10 MΩ 100 mA 100 mW

6 Wechselspannungsmessung

Das Multimeter HM8112-3 misst eine Wechselspannung als Echteffektivwert mit oder ohne Gleichanteil. Eine für Wechselspannungsmessungen zu empfehlende Messanordnung besteht aus einem Zwei-Leiter-Kabel mit Abschirmung. Die Abschirmung sollte mit Erde verbunden sein. Etwas weniger Abschirmung erreicht man bei Verwendung eines einfachen Koaxialkabels. Im 100 V und 600-V-Bereich ist bei höheren Frequenzen (100 V-Bereich über 100 kHz, 600-V-Bereich über 10 kHz) zu beachten, dass die angelegte Wechselspannung nicht das Spannungs-Frequenz-Produkt (Volt-Herz-Produkt) 10.000.000 VHz übersteigt.

Das Spannungs-Frequenz-Produkt gibt an wie groß die maximale Frequenz einer angelegten Wechselspannung sein darf. Die Wechselspannung wird als Effektivwert angegeben. Für die Bezeichnung Spannungs-Frequenz-Produkt werden oftmals auch die

6.1 Wechselspannungsmessung Grundlagen

Verwendete Abkürzungen und Zeichen U

(t) ²

U

Namen Effektivwertprodukt oder Volt-Hertz-Produkt verwendet. Das Spannungs-Frequenz-Produkt wird bestimmt durch die Eingangsimpedanz des Messgerätes und die Anstiegsgeschwindigkeit (slew rate) des Eingangsverstärkers. Wird die slew rate des Eingangsverstärkers überschritten, wird das Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt und das Messergebnis ist verfälscht. Die zum Eingangswiderstand parallel liegende Eingangskapazität bildet einen Tiefpass und belastet bei höheren Frequenzen das Eingangssignal, was ebenfalls das

Messergebnis beeinusst.

(t)

Spannung Momentanwert

Spannung quadratischer Mittelwert IUI Spannung Gleichrichtwert U

Spannung Effektivwert

eff

û Spannung Spitzenwert I

eff

Strom Effektivwert

î Strom Spitzenwert

6.2 Arithmetischer Mittelwert

Der arithmetische Mittelwert eines periodischen Signals ist der gemittelte Wert aller Funktionswerte, die innerhalb einer

16

_

1

x

(t)

Änderungen vorbehalten

= —

T

∫ x

0

T

(t)

| · dt

Periode T vorkommen. Der Mittelwert eines Signals entspricht dem Gleichanteil. Ist der Mittelwert = 0 , liegt ein reines Wechselsignal vor. Für Gleichgrößen ist der Mittelwert = Augenblickswert . Für Mischsignale entspricht der Mittelwert dem Gleichanteil

6.3 Gleichrichtwert

T

∫ Ix

0

T

I · dt

(t)

I_

1

IxI

= —

(t)

Der Gleichrichtwert ist das arithmetische Mittel der Beträge der Augenblickswerte. Die Beträge der Augenblickswerte ergeben sich durch Gleichrichtung des Signals. Der Gleichrichtwert wird berechnet durch das Integral über eine Periode von Beträgen der Spannungs- oder Stromwerte.

Bei einer sinusförmigen Wechselspannung u(t) = û sin ωt ist der Gleichrichtwert das 2/p -fache (0,637fache) des Scheitelwertes.

I_

1

IuI = —

6.4 Effektivwert

Der quadratische Mittelwert x²(t) eines Signals entspricht dem Mittelwert des quadrierten Signals.

Wird aus dem quadratischen Mittelwert die Wurzel gezogen, ergibt sich der Effektivwert des Signals X

Bei Wechselspannungssignalen möchte man, wie bei Gleichspannungssignalen, die selben Formeln zur Berechnung von Widerstand, Leistung, etc verwenden. Wegen der wechselnden Momentangrößen wird der Effektivwert (engl. „RMS“ – Root

Mean Square) deniert. Der Effektivwert eines Wechselsig-

nals erzeugt den selben Effekt wie ein entsprechend großes Gleichsignal.

Beispiel:

Eine Glühlampe, versorgt mit einer Wechselspannung von 230 V hell, wie eine Glühlampe versorgt mit einer Gleichspannung von 230 V u(t) = û sin ωt ist der Effektivwert das 1/ des Scheitelwertes.

_

1

2

x

= —

(t)

1 T

x

= —

eff

, nimmt die gleiche Leistung auf und leuchtet genauso

eff

DC

1 T û

U =

T

∫ Iû sin

T

0

∫ x

T

0

T

ωtI dt = — û = 0,637û

T

(t)

∫ x

0

2

| · dt

(t)

2

| · dt

2

π

eff

. Bei einer sinusförmigen Wechselspannung

√

2-fache (0,707fache)

—

∫ (û sin

T

0

2

ωt)

dt = — = 0,707û

2

6.5 Formfaktor

0

t

u (t)

2

u(t)

U

eff

DMM

R

q

V

U

0

R

L

Wird der vom Messgerät ermittelte Gleichrichtwert mit dem Formfaktor des Messsignals multipliziert, ergibt sich der Effektivwert des Signals. Der Formfaktor eines Signals ermittelt sich nach folgender Formel:

Die Genauigkeit des berechneten Effektivwertes ist abhängig vom Crestfaktor und verschlechtert sich mit höherem Crestfaktor des Messsignals. Die Angabe des maximal zulässigen Crestfaktors (techn. Daten) bezieht sich auf das Messbereichende. Wird nur ein Teil des Messbereiches genutzt (z.B. 230 V im 500 V-Bereich), darf der Crestfaktor größer sein. (siehe Abbildung Formfaktoren).

6.7 Gleich- und Wechselstrom

Die Strommessung im Multifunktionsmeter HM8112-3 wird mit Hilfe von genauen Shunt-Widerständen durchgeführt. Hierbei wird der durch den Strom verursachte Spannungsabfall über dem Shunt gemessen. Bedingt durch den Leitungswiderstand R

und den Shunt-Widerstand R wird eine Belastungsspannung

L

U

(Bürdenspannung) erzeugt. Dies kann unter Umständen zu

B

Fehlmessungen führen.

U

eff

F = ——

= ——————————

IûI Gleichrichtwert

Effektivwert

Bei reinen sinusförmigen Wechselgrößen beträgt der Formfaktor p / 2

√

2 = 1,11

6.6 Crestfaktor

Der Crestfaktor (auch Scheitelfaktor genannt) beschreibt um welchen Faktor die Amplitude (Spitzenwert) eines Signals größer ist als der Effektivwert. Er ist wichtig bei der Messung von impulsförmigen Größen.

C = ——

û

U

eff

= ——————————

Effektivwert

Spitzenwert

Bei reinen sinusförmigen Wechselgrößen beträgt das Verhältnis

√

2 = 1,414

Wird bei einem Messgerät der maximal zulässige Crestfaktor überschritten, sind die ermittelten Messwerte ungenau, da das Messgerät übersteuert wird.

Formfaktoren

Crest- Formfaktor faktor

C F

2 = 1,11

2 = 1,57

3 = 1,15

p

2

p

2 = 1,11

2

p

2

3

Abb.: Prinzip der Strommessung mit Shunt-Widerständen

Uo = Quellenspannung Rq = Quellenwiderstand U

= Bürdenspannung R = Shunt-Widerstand im Multimeter

B

R

= Leitungswiderstand

L

Der Fehler in % für eine Messung ergibt sich dann wie folgt: 100 x U

Fehler (%) = —————–

B

U

0

7 Temperaturmessung

Im internationalen Einheitensystem (SI) wurde als Basiseinheit für die Temperaturmessung das Kelvin (K) vereinbart. Grad Celsius (°C) ist eine gesetzliche, von den SI-Einheiten abgeleitete Einheit und international gebräuchlich. Im angloamerikanischen Raum werden Temperaturen auch in Grad Fahrenheit (°F) angegeben.

Absolute Temperaturangaben erfolgen meist in Grad Celsius (°C). Relative Temperaturangaben oder Temperaturdifferenzen werden in Kelvin (K) angegeben.

Kelvin (K) Celsius (°C) Fahrenheit (°F)

0 K -273,15 °C 459,67 °F 255,38 K -17,77 °C 0 °F 273,15 K 0 °C 32 °F 373,15 K 100 °C 212 °F

Änderungen vorbehalten

17

Temperaturmessung

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max. 850 Vpk

Ω,ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

PT100

Messspannung mit I

mess

≅ 0

Messstrom I

PT100

= const

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max. 850 Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

PT100

Mess-Spannung U

PT100

R

L

R

L

I

Drift

I1

Drift

I

Diffusion

Elektronen im Metallgitter

Draht NiCr +2,2 mV/100K

Draht Ni –1,9 mV/100K

Kontaktstelle KS2 Temperatur T

KS2

<T

KS1

Kontaktstelle KS1 Temperatur T

KS2

>T

KS1

I2

Drift

I

Therm

KS2

Umrechnung

°C in K: T °K in °C: T °C in °F: T °F in °C: T

= T

[K]

= T

[°C]

= 9/5 x (T

[°F]

= 5/9 x (T

[°C]

+273,15 K

[°C]

–273,15 K

[K]

[°C] [°F]

+32 °F

–32 °F)

Verwendete Abkürzungen und Zeichen:

T

Temperatur in Kelvin [K]

[K]

T

Temperatur in Grad Celsius [°C]

[°C]

T

Temperatur in Grad Fahrenheit [°F]

[°F]

7.1 Temperaturmessfühler

Die meist gebräuchlichen Temperaturfühler sind das NiCr-Ni Thermoelement (K-Type) und der Platin-Temperaturfühler PT100. Die Kennlinien der Temperaturfühler werden in den Normen nur über einen bestimmten Bereich deniert. Außerhalb dieser Bereiche sind keine verlässlichen Werte vorhanden. Wird der Messbereich der Temperaturfühler überschritten, zeigt deshalb das HM8112-3 „Overrange“ an.

7.2 Platin-Temperaturfühler PT100

Der Platin-Temperaturfühler PT100 ist ein Widerstandssensor. Aufgrund seiner zeitlichen Konstanz des Widerstandswertes und der guten Beständigkeit gegen aggressive Medien eignet sich Platin gut als Widerstandsmaterial für Temperaturfühler. Eine Änderung der Temperatur bewirkt am Temperaturfühler eine Änderung des Widerstandes. Der Nominalwiderstand R beträgt:

R

= 100 Ω bei T0 = 0 °C

0

nung direkt am PT100 abgreift und der Eingangsverstärker des

Messeingangs sehr hochohmig ist, ießt ein vernachlässigbarer

kleiner Strom in den SENSE-Messleitungen (I

mess

geht der Spannungsabfall über den SENSE-Messleitungen, hervorgerufen durch den Strom in den SENSE-Leitungen, nicht (bzw. vernachlässigbar) in die Messung mit ein. Auch hat eine Widerstandsänderung von R

in den SENSE-Mess-

L

leitungen einen nur unmerklichen Einfluss. Durch den Abgriff der Messspannung nach den SOURCE-Zuleitungen wird nur die Widerstandsänderung des PT100 erfasst. Die Widerstandsänderung von R

der SOURCE-Zuleitungen auf-

L

grund der Temperaturänderung hat ebenfalls keinen Einuss

auf die Messung.

Bei nicht so hohen Ansprüchen an die Genauigkeit kann auch eine 2-Draht-Widerstandsmessung ausreichen. Da sich die Messstelle mit dem PT100 und das Messgerät meist auf un-

terschiedlichem Temperaturniveau benden, erfolgt durch eine

Temperaturänderung an den Messleitungen zum PT100 auch eine Änderung des Leitungswiderstandes R abhängigkeit der Zuleitungswiderstände, Thermospannungen

0

. Diese Temperatur-

L

und der Spannungsabfall über den Zuleitungswiderständen gehen mit in die Messung des PT100 ein.

≅0). Somit

Der Temperaturbereich zum Einsatz des PT100 erstreckt sich von –200 °C bis +850 °C.

Weitere PT Widerstandsfühler gibt es mit der Bezeichnung PT10, PT25, PT500, PT1000. Die Nominalwiderstände betragen hier bei T

= 0 °C entspre-

0

chend 10 Ω, 25 Ω, 500 Ω und 1000 Ω. Die Typen PT10,

PT25, PT500 kommen beim HM8112-3 nicht zum Einsatz.

7.3 Temperaturmessung mit PT100 / PT1000

Die gebräuchlichste und genauere Art der Temperaturmessung ist eine 4-Draht-Widerstandsmessung. Ein konstanter

Strom ießt von SOURCE

Die Widerstandsänderung des PT100 ist abhängig von der Temperatur-änderung am PT100. Eine Temperaturänderung ruft aber auch in den Messleitungen eine Änderung des Leitungswiderstandes R

18

Änderungen vorbehalten

26

des Messgerätes zum PT100.

hervor. Weil SENSE 24 die Messspan-

L

7.4 NiCr-Ni Thermoelement (K-Typ)

Der Einsatzbereich eines NiCr-Ni Thermo-Element K-Typ liegt im Bereich von ca. –270 °C bis +1300 °C.

Das Thermoelement liefert, wie der Name Element schon andeutet, eine Spannung. Diese temperaturabhängige Spannung entsteht an der Kontaktstelle von zwei verschiedenen Metal-

len. Sie wird Kontaktspannung oder auch Thermospannung

Cu-Leitung

U

Therm

NiCr-Draht

Ni-Draht

Messfühler

MessStelle KS1

Temperatur T

Mess

T

Ref

= const

Isothermalblock

Referenzstelle KS2

T

Referenz

= const

genannt. Durch die immer vorhandene Wärmebewegung der Elektronen im Metallgitter können einige Elektronen an der Me-

talloberäche das Gitter verlassen. Dazu wird Energie benötigt,

um die Austrittsarbeit zu verrichten und die Bindungskräfte im Metallgitter zu überwinden. Berühren sich nun zwei Metalle, deren Bindungskräfte unterschiedlich sind so treten aus dem Metall mit den kleineren Bindungskräften Elektronen aus und

ießen zum Metall mit den größeren Bin-dungskräften. Schaltet

man nun zwei solche Kontaktstellen zusammen, und besitzen die beiden Enden des Thermoelementes ein unterschiedliches

Temperaturniveau, ießt ein Strom.

Temperaturmessung mit dem NiCr-Ni Thermoelement

– Der NiCr-Draht und der Ni-Draht sind an beiden Enden

miteinander verbunden.

– Die Kontaktstelle 1 (KS1) besitzt in unserem Fall eine höhere

Temperatur als Kontaktstelle 2 (KS2).

– Wegen der Temperaturbewegung an KS1 lösen sich Elek-

tronen im NiCr-Draht aus dem Metallgitter.

– Die Elektronen ießen zum Ni-Draht und bilden den Drift-

strom I1

– Der Driftstrom I1

Diffusionsstrom I

Drift

.

ießt über KS2 und bildet dort den

Drift

.

Diffusion

– An KS2 bildet sich aufgrund der Temperaturbewegung

ebenfalls ein Driftstrom I2 – I2 – I2

wirkt dem Driftstrom an KS1 entgegen.

Drift

ruft auch an KS1 einen Diffusionsstrom hervor.

Drift

– Der Gesamtstrom I

Therm

.

Drift

ergibt sich aus der vorzeichenrich-

tigen Addition der einzelnen Ströme. I

Therm

= I1

Drift

+ I2

Drift

– Wird die Temperatur an KS1 kleiner als an KS2 kehrt sich

die Stromrichtung von I

Therm

um.

– Ist die Temperatur an KS1 und KS2 identisch, heben sich

die beiden Ströme I1

Drift

und I2

Drift

auf.

Um verschiedene Metalle und deren thermoelektrischen Eigenschaften zueinander zu beschreiben, wurde die Temperaturabhängigkeit der Metalle zu Platin ermittelt. Es ergibt sich die thermoelektrische Spannungsreihe in [mV/100 K] bezogen auf Platin.

Die Cu-Zuleitungen beeinussen die Messung nicht, sofern diese sich auf dem selben Temperaturniveau benden wie die

Referenzstelle. Die Referenzstelle (KS2), auch Isothermalblock genannt, wird mit einem weiteren Temperatursensor und einer entsprechenden Regelschaltung auf einem konstanten Temperaturniveau gehalten.

7.5 Referenzstelle

Für die Temperaturmessung mit einem Thermoelement ist es notwendig, außer der Mess-Stelle auch eine Vergleichstelle zu denieren. Die Tempera-turdifferenz zwischen der Mess-Stelle und dieser Referenzstelle erzeugt eine zur Temperaturdifferenz proportionale Thermospannung. Eine einfache Möglichkeit diese Referenzstelle zu erzeugen ist das „Eisbad“. Dies ist ein Wasserbad mit Eisstükken. Es hält, mit einer Unsicherheit von 1 mK, relativ genau die Temperatur von 0 °C. Dieses thermodynamische System „Eisbad“ regelt sich so lange selbst, bis alle Eistücke geschmolzen sind oder alles Wasser gefroren ist.

In der Praxis ist dieses Verfahren etwas umständlich. Wer möchte schon eine Schüssel Wasser und einen Eisblock mit sich herumschleppen. Und dies alles nur um schnell mal in der Produktion die Temperatur eines Ofens zu kontrollieren. Um dem Anwender den benötigten Handwagen zum Transport der Utensilien und die Kühltruhe für die Erzeugung der Referenzstelle zu ersparen, besitzen die meisten Messgeräte eine interne Referenzstelle oder die Möglichkeit zur Angabe der Referenztemperatur. Das HM8112-3 erlaubt durch Messung mit einem PT-Fühler die genaue Bestimmung der Referenztemperatur und somit das genaue Messen mit Thermoelementen. Thermoelemente sind im Vergleich zu PT-Fühlern günstig und werden oft über Messstellenumschalter in größerer Anzahl am Messgerät angeschlossen. So braucht es nur noch die Messfühler und das passende Messgerät, sprich HM8112-3.

Thermoelektrische Spannungsreihe

Bezugstemperatur ist 0 °C, Messtemperatur 100 °C, in [mV/100 K]

Platin Nickel Kupfer Eisen Chrom-Nickel (Pt) (Ni) (Cu) (Fe) (CrNi) 0,0 -1,2 ...-1, 94 +0,75 +1,88 +2,2

Wird die eine Kontaktstelle (KS2) als Referenz auf einem bekannten Temperaturniveau gehalten, kann die andere Kontaktstelle (KS1) zur Temperaturmessung benutzt werden. Die Thermospannung ist proportional zur Temperaturdifferenz an den Kontaktstellen KS1 und KS2.

I

ist proportional zu ΔT = T

Therm

KS1

– T

KS2

(Seebeck-Effekt)

Änderungen vorbehalten

19

Gerätekonzept des HM8112-3

8 Gerätekonzept des HM8112-3

8.1 Referenz

Der integrierende AD-Wandler muss mit einer Referenz beschaltet werden. Die Eigenschaften dieser Referenz bestimmen letztendlich die Langzeitstabilität des Gerätes. Beim HM8112-3 dient als Referenz ein hochgenauer Referenzbaustein.

8.2 Integrierende AD-Wandler

Als integrierende AD-Wandler wird ein Wandler nach dem Multi-Slope-Verfahren benutzt.

8.3 Gleitender Mittelwert

bestimmt. Es wird gemessen, wie lange es bis zum folgenden Nulldurchgang dauert. Aus dieser kombinierten Messung wird dann die Frequenz des Signals bestimmt und die Periodendauer berechnet. Die kombinierte Messung von der Anzahl der Nulldurchgänge und Zeit einer Periode des Signals ermöglicht das Messen von sehr kleinen und auch großen Frequenzen innerhalb einer vernünftigen Zeit. Bei Anlegen einer Gleichspannung wird die Frequenz zu 0 Hz bestimmt.

Da die Periodendauer aber berechnet wird, erfolgt eine Division durch 0. Deswegen zeigt das Gerät bei der Periodendauer-

messung einer Gleich spannung „I NF “ im Displa y. (INF = Innit y

= Unendlich).

Effektivwertgleichrichter

Die Wechselspannungsmessung wird durch einen hochgenauen Effektivwertgleichrichterbaustein realisiert. Dieser Baustein bestimmt aus der anliegenden Wechselspannung eine proportionale Gleichspannung, die dem Echt-Effektivwert der Wechselspannung entspricht.

Crestfaktormessung

Bei Überschreiten des Crestfaktors von 7 lässt sich durch den Echteffektivwertgleichrichter die Wechselspannung oder Wechselstrom nicht mehr korrekt bestimmen.

Der vom AD-Wandler ermittelte Messwert kann direkt angezeigt werden. Es kann jedoch aus n-Messwerten auch zuerst der Mittelwert gebildet werden, welcher dann angezeigt wird. Zuerst werden 1 bis n Werte erfasst. Aus diesen n Werten wird der Mittelwert gebildet und anschließend angezeigt. Im folgenden Schritt wird der nächste Messwert n+1 vom ADWandler ermittelt. Von den zuvor ermittelten n Werten wird der erste gemessene Wert 1 verworfen. Aus den restlichen 2 bis n Werten und dem neuen Wert n+1 wird ein neuer Mittelwert gebildet. Dies hat den Vorteil, dass Spitzen oder Störungen geglättet werden.

8.4 Messung der Wechselgrößen

Frequenz, Periodendauer

Frequenz und Periodendauer werden prinzipiell anhand einer Impulszähl-Schaltung gemessen. Als Basiszeit dient eine Sekunde. Die erste auftretende negative Flanke triggert die Messung und startet den Zähler. Eine Sekunde lang löst jede negative Flanke einen Zählimpuls aus. Nach Ablauf der ersten Sekunde wartet die Messschaltung auf den nächsten Nulldurchgang des Signals. Ab jetzt wird die Periodendauer des Signals

20

Änderungen vorbehalten

Bedienelemente und Anzeigen

12

3 4 5 6 7 8 9

10

11

12 13 14 15 16 17 19 20 18 21 22 23 24 25 26

9 Einführung in die Bedienung des HM8112

9.1 Inbetriebnahme

Beachten Sie bitte besonders bei der ersten Inbetriebnahme des Gerätes folgende Punkte:

– Die verfügbare Netzspannung muss mit dem auf der Ge-

räterückseite (Netzspannungswahlschalter) angegebenen

Wert übereinstimmen. – Vorschriftsmäßiger Anschluss an Schutzkontaktsteckdose

oder Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2 – Keine sichtbaren Beschädigungen am Gerät – Keine Beschädigungen an der Anschlussleitung – Keine losen Teile im Gerät

9.2 Werkseinstellung

27

10 Bedienelemente und Anzeigen

10.1 Allgemeine

1

Display

16-stelliges Display zur Anzeige der Messwerte, Auswahl des Menüs und der Menüpunkte.

2

POWER

Taster für Standby-Funktion. Das Bedienteil und die Anzeige werden ausgeschaltet. Das eigentliche Messgerät bleibt, solange es mit dem Stromversorgungsnetz verbunden ist, eingeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass das Gerät nach dem Einschalten aus der Standby-Funktion sofort betriebsbereit ist. Auch die Referenz wird geschont, da das Ein/Ausschalten entfällt. Soll das Gerät komplett ausgeschaltet werden, muss der Netzschalter werden.

28

auf der Rückseite des Gerätes betätigt

Das Gerät besitzt folgende Voreinstellung:

– Messbereich 10 V

DC

– Die Integrationszeit beträgt 100ms – Filterfunktion ausgeschaltet – Temperatur in °C – Messsensor PT100 – Datenlogger ausgeschaltet – RS-232 Schnittstelle ausgeschaltet

3

HOLD DISPLAY

Die Messwertanzeige im Display wird „eingefroren“. Durch Betätigen einer der Tasten zur Auswahl der Messfunktionen

6

bis 15 oder MENU 18 wird die HOLD-Funktion ver-

lassen.

4

ZERO

Nullabgleich bei Gleichspannungsmessung, Gleichstrommessung, 4-Draht-Widerstandsmessung und 2-DrahtWiderstandsmessung. In den Wechselspannungs- und Wechselstrombereichen gibt es keine ZERO-Funktion. Die beiden Messleitungen werden kurzgeschlossen und dann die ZERO-Taste gesamten Messstrecke durch die Taste ZERO

4

betätigt. Es wird eine Offsetkorrektur der

4

ausgelöst. Der Zuleitungswiderstand der Messleitung, Übergangswiderstände und Thermospannungen an den Übergängen verschiedener Metalle werden durch diese Offsetkorrektur „bewusst“ eliminiert.

Die Kompensationswerte bleiben auch nach Ausschalten des HM8112-3 erhalten und müssen bei Bedarf neu ermittelt werden!

Ein Betätigen der ZERO-Taste

4

in den Messbereichen δPT für PT-Messfühler oder δTH für Thermoelemente funktioniert nicht !

Änderungen vorbehalten

21

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

Bedienelemente und Anzeigen

Kompensation mit ZERO bei der Temperaturmessung:

1. Abhängig vom Temperaturfühler in folgenden Messbereich wechseln.

PT100 Ω 2-WIRE / Ω 4-WIRE 1 kΩ-Bereich

PT1000 Ω 2-WIRE / Ω 4-WIRE 10 kΩ-Bereich

Thermoelement V

100 mVDC-Bereich

DC

Die Auswahl von 4-Draht-Widerstandsmessung (Ω 4- WIRE)

oder 2-Draht-Widerstandsmessung (Ω 2-WIRE) hängt vom

verwendeten PT-Temperaturfühler ab.

2. Messtrecke bis zum Temperaturfühler kurzschließen

4

3. ZERO-Taste

zur Kompensation der Einüsse auf die

Messstrecke betätigen

4. Nach der Kompensation mit der ZERO-Taste

4

in die ent-

sprechende Temperaturmessfunktion wechseln.

Es gibt Messgeräte, welche über eine „automa-

tische Zero-Funktion“ verfügen. Diese Funktion unterbricht in regelmäßigen Abständen die Messung und schließt einen Teil der Messstrecke kurz. Dann wird ein teilweiser Nullabgleich der Messstrecke bis zu den Messbuchsen des Gerätes durchgeführt. Im HM8112-3 wurde darauf verzichtet, da der Nullabgleich der gesamten MessStrecke ein sehr wichtiger Vorgang beim Messen ist. Diese Prozedur muss vom Anwender bewusst und überlegt durchgeführt werden.

Gleichspannungsmessung bis 600 V Es gibt keine AutorangeFunktion für die Messbereiche 100 mV und 1 V.

8

VAC

Wechselspannungsmessung bis 600 V als True RMS ohne Gleichanteil. Es wird mit einem Kondensator an den Messkreis angekoppelt. Es ist kein 100 mV-Bereich vorhanden. Der Innenwiderstand

des Messgerätes beträgt Ri = 10 MΩ

10

V

AC+DC

Wechselspannungsmessung bis 600 V als True RMS mit Gleichanteil. Es wird direkt an den Messkreis angekoppelt und derselbe hochgenaue Eingangsteiler wie in V

verwendet. Der

DC

Innenwiderstand des Messgerätes beträgt im 100 mV-Bereich

1 GΩ, ansonsten 10 MΩ.

Strommessung

7

ADC

Gleichstrommessung. Autorangefunktion über den vollen Messbereich

+

Gleich- oder Wechselstrom

–

von 1 A .

9

A

AC+DC

Wechselstrommessung als True RMS mit Gleichanteil. Autorangefunktion über den vollen Messbereich von 1 A .

5

LOCAL

Durch Senden eines Befehles an die Schnittstelle des HM8112-3 geht das Gerät in den Remote-Betrieb. Mit LOCAL wird die Fernbedienung des HM8112-3 über das Interface ausgeschaltet. Das Gerät ist wieder in den manuellen Betrieb zurückgesetzt und an der Frontplatte bedienbar.

10.2 Tasten für die verschiedenen Messfunktionen

Bei Änderungen der Messfunktion bleibt das HM8112-3 auf die vorher eingestellte Messzeit eingestellt. Wird jedoch eine größere Messzeit als 1 sec eingestellt, schaltet das Gerät bei Wechsel der Messfunktion die Messzeit im neu gewählten Bereich automatisch auf 1 sec zurück.

Es sind immer die Tasten beleuchtet, mit welchen weitere Funktionen verbunden sind. Selbstverständlich kann mit den nicht beleuchteten Tasten eine andere Messfunktion aufgerufen werden. Die Anschlussbuchsen sind ebenfalls beleuchtet und zeigen die für die entsprechend gewählte Messfunktion zu benutzenden Anschlussbuchsen an.

Spannungsmessung

6

VDC

Widerstandsmessung

Durch wiederholtes Betätigen der Ω-Taste

11

wird zwischen der 2-Draht-Widerstandsmessung und der 4-Draht-Widerstandsmessung umgeschaltet. Im Display wird dies durch „2w“ für 2-Drahtmessung und mit „4w“ für die 4-Drahtmessung angezeigt. Zusätzlich leuchten die zu benutzenden Anschlussbuchsen. Um genaue Messungen durchzuführen, ist es notwendig, speziell bei der 2-Drahtmessung, eine Kompensation der Messstrecke mit ZERO

11

Ω 2-WIRE

4

durchzuführen.

2-Draht-Widerstandsmessung

Als Default sind bei der 2-Drahtmessung

100 mΩ als Leitungs-

kompensation eingestellt. Dieser Wert kann über die Geräteschnittstelle geändert

Widerstandsmessung

+

2-Draht

–

werden.

11

Ω 4-WIRE

4-DrahtWiderstandsmessung

22

Gleich- oder

Wechselspannung

Änderungen vorbehalten

Spannungs-

messung

+

(Sense)

–

Stromeinspeisung

+

(Source)

–

Widerstandsmessung 4-Draht

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

Bedienelemente und AnzeigenBedienelemente und Anzeigen

Frequenz und Periodendauer

+

Gleich- oder

Wechselspannung

–

12

FREQ./PERIOD

Durch wiederholtes Betätigen der Taste wird zwischen Frequenzmessung und Periodendaueranzeige umgeschaltet. Bei einer Frequenz von 0 Hz zeigt das Gerät bei der Periodendauermessung einer Gleichspannung „INF“ im Display. (INF =

Innity = Unendlich) Da die Periodendauer aus der Frequenz

berechnet wird, erfolgt eine Division durch 0.

In der FREQ./PERIOD-Funktion gibt es kein Auto-

range. Das heißt, der bei der Wechselspan-nungsmessung eingestellte Messbereich wird verwendet. Es ist notwendig, zuerst in VAC die Wechselspannung zu messen und erst anschließend die FREQ./PERIOD-Funktion aufzurufen.

Anzeigebereich: Anzeigeumfang Auösung

Celsius –200 °C bis + 800 °C 0,01 °C Fahrenheit –328 °F bis +1472 °F 0,01 °F Messstrom: PT100 1 mA PT1000 100 µA

Messspannung im Leerlauf: ca. 2,5 V Messzeit: 100 ms bis 60 s Messpause: nach Bereichs- oder Funktionswechsel

100 ms Kalibrierung: mit Widerstandsnormal

PT100 1 kΩ-Bereich PT1000 10 kΩ-Bereich

Linearisierung: nach DIN IEC 751

14

δPT bei 2-Draht-Temperaturmessung

2-Draht-Temperaturmessung mit Platintemperaturfühler PT100 oder PT1000 mit eingeschränkter Genauigkeit der Messung.

Stromeinspeisung

+

(Source)

–

Temperaturmessung

Durch wiederholtes Betätigen der δPT-Taste

13

wird zwischen der 2-Draht-Messung und der 4-Draht-Messung umgeschaltet. Im Display wird dies durch „2w“ für 2-Drahtmessung und mit „4w“ für die 4-Drahtmessung angezeigt. Zusätzlich leuchten die zu benutzenden Anschlussbuchsen. Als Default sind bei der

2-Drahtmessung 100 mΩ als Leitungskompensation eingestellt.

Dieser Wert kann über die Geräteschnittstelle geändert werden.

Um genaue Messungen durchzuführen ist es not-

wendig, speziell bei der 2-Drahtmessung, eine Kompensation der Messstrecke mit ZERO

4

durchzuführen. Diese Kompensation erfolgt im Widerstandsmessbereich für PT-Fühler oder Spannungsmessbereich bei Thermoelementen. Jedoch nicht bei der Temperaturmessfunktion (siehe ZERO

δPT bei 4-Draht-Temperaturmessung

13

Spannungs-

messung

+

(Sense)

–

Messverfahren: 4-polige Widerstandsmessung mit

Linearisierung nach EN 60751 für PT100, PT1000 Temperaturfühler: PT100-, PT1000-Widerstandsmessfühler

4

).

Stromeinspeisung

+

(Source)

–

4-Draht-Temperaturmessung mit PT100

Abgleich der Messtrecke mit PT- Messfühler

PT-Messfühler besitzen einen Zuleitungswiderstand, der meist im Datenblatt angegeben ist. Oftmals ist das Datenblatt weg und der Fühler noch da. Im HM8112-3 ist als Default

ein Wert von 100 mΩ gespeichert. Es gibt jedoch PT-Fühler mit einem eingebauten Vorwiderstand (z.B. 10 Ω). Für eine

optimal abgeglichene Mess-Strecke muss der genaue Zuleitungswiderstand bekannt sein. Dies gilt für die 4-Drahtmessung und noch mehr für die 2-Drahtmessung. Über die Geräteschnittstelle kann der ab Werk gespeicherte Default geändert werden.

Es sind Werte von 0 mΩ bis 100 Ω möglich.

Ermitteln des Zuleitungswiderstandes

Der PT100 oder PT1000 Messfühler wird in ein Eisbad ge-

taucht. Bei 0 °C besitzt der Fühler einen Widerstand von 100 Ω bzw. 1000 Ω. Nun wird durch eine Widerstandsmessung der

Widerstand des Temperaturfühlers ermittelt. Die Differenz aus gemessenem Widerstand und dem Sollwert ergibt den Zuleitungswiderstand

15

δTH – Temperaturmessung mit Thermoelementen

+

Thermo-

Element

–

Messverfahren: Spannungsmessung im 100 mV-Bereich

mit Linearisierung nach EN 60584.

Änderungen vorbehalten

23

VA

SENSE

SOURCE

LO

HI

max.

250V

rms

max.

850

Vpk

max.

850

Vpk

Ω,

ϑ

FUSE 1A F250V

CAT

II

max. INPUT

600V

rms

/ 1A

rms

Bedienelemente und Anzeigen

Anzeigebereich: Thermoelement Bereich in °C

Typ J (Fe-CuNi) –210 bis +1200 Typ K (NiCr-Ni) –270 bis +1372 Auösung: 0,1 °C / °F

Messzeit: 100 ms bis 60 s Messpause: 100 ms (nach Funktionswechsel) Anzeige: Messwert in °C oder °F Linearisierung: nach EN 60584

10.3 Durchgangsprüfung

14

Durchgangsprüfung und Diodentest

+

Durchgangsprüfung

–

Durchgangsprüfung:

Aktivierung des Lautsprechers von 0 Ω (Durchgang) bis ca.10 Ω.

Diodentest: Prüfspannung ca. 2,5 V Prüfstrom const. 1 mA Max. 1,2 V als Durchgangsspannung in

der Anzeige, danach „Overow V

Bei der Durchgangsprüfung muss der Prüing

spannungsfrei sein!

DC

“

Die Umschaltung in einen höheren Messbereich erfolgt bei eingeschalteter Automatik mit Erreichen von 90% des jeweiligen Bereichsendwertes. In den niedrigeren Bereich wird geschaltet, wenn 10% des Bereichsendwertes unterschritten wird. Ist bei automatischer Bereichswahl der angelegte Messwert zu groß,

erscheint die Meldung „Overow“ in der Anzeige.

Die Messbereichsautomatik AUTO ist mit Bedacht zu benutzen. Wird an einer hochohmigen Quelle gemessen und liegt die Messspannung in der Gegend (90%) vom Messbereichendwert 1 V kann bei eingeschalteter AUTO-Funktion die Umschaltung in den nächst höheren Messbereich 10 V erfolgen. Im 10 V-Bereich besitzt das HM8112-3 einen

Eingangswiderstand von 10 MΩ statt 1 GΩ im 1 V-

Bereich. Das Messgerät belastet die hochohmige Quelle von mehreren 100 MΩ mit 10 MΩ -Eingangswiderstand und verfälscht das Messergebnis entsprechend.

10.6 Menüstruktur / Menüsteuerung

Bendet sich das Gerät in einer Messfunktion erfolgt mit Betätigen der Taste MENU Innerhalb des Menüs werden alle Tasten, welche betätigt werden können, beleuchtet. Das Menü kann immer mit ESC ohne Übernahme von Werten verlassen werden.

MENU ruft das Gerätemenü des HM8112-3 auf. Mit

20 und 23 gewünschtes Menü anwählen. Mit MENU 18 den Menüpunkt öffnen oder Sprung in die nächste Menüebene. Mit

20 und 23 angezeigte Parameter auswählen. Dann mit

18

MENU

den Parameter übernehmen. Das Menü wird verlas-

sen, das Gerät ist in der vorherigen Messfunktion

18

der Sprung in die Menüfunktion.

19

10.4 Max / Min Werte

16

MAX / 17 MIN Der maximale Messwert oder der minimale Messwert einer Messreihe wird im Display angezeigt. Dies ist in jeder Messfunktion möglich. Somit können Min/Max-Werte in einem System überwacht werden. Es gibt keine zeitliche Begrenzung, d.h.: Ist diese Funktion ein Jahr lang eingeschaltet, wird der maximale bzw. minimale Messwert angezeigt, der in diesem Jahr auftrat. Zum Verlassen von MAX mals betätigt werden. Wird eine andere Messfunktion gewählt, wird die Funktion von MAX

10.5 Messbereichswahl

Manuelle Messbereichswahl

Mit auswählen.

20

Schaltet in den nächst niedrigeren Messbereich. Die Automatische Messbereichswahl wird deaktiviert.

23

Schaltet in den nächst höheren Messbereich. Die Automatische Messbereichswahl wird deaktiviert.

Ist bei manueller Bereichswahl der angelegte Messwert zu groß,

erscheint die Meldung „Overow“ in der Anzeige.

21

AUTO Die AUTO-Taste dient zur automatischen Messbereichswahl. Diese Funktion gibt es bei der Spannungsmessung, Strommessung und der Widerstandsmessung.

24

16

und MIN 17 muss die Taste noch-

16

oder MIN 17 ebenfalls verlassen.

20 und 23 lassen sich die Messbereiche manuell

Änderungen vorbehalten

19

ESC Die Menüfunktion wird verlassen. Zur vorherigen Messfunktion ohne Übernahme der Eingabe zurückkehren.

20

Die Menüsteuerung ist rund laufend. Jeder Tastendruck veranlasst einen Menüpunkt nach unten, bis zum untersten Menüpunkt. Danach wird mit dem obersten Menüpunkt wieder begonnen.

23

Die Menüsteuerung ist rund laufend. Jeder Tastendruck veranlasst einen Menüpunkt nach oben, bis zum obersten Menüpunkt. Danach wird mit dem untersten Menüpunkt wieder begonnen.

22

ENTER Diese Taste wird nur im Loggermenü „6:Logger“ benötigt. Die Abfrage von Werten wird dort mit ENTER weitergeschaltet bzw. die Eingabe übernommen.

Ist der Messstellenumschalter (HO112) aktiv kön-

nen durch Druck auf dei ENTER-Taste die einzelnen Messstellen ausgewählt werden.

default

Filterfunktion: Anzahl der Messwerte für die gleitende Mittelwertbildung

Einstellen der Messrate

Menü aufrufen mit:

Menü auswählen mit:

Menü öffen mit:

Sonderfunktion im Logger-Menü siehe Seite 26:

Parameter übernehmen und Menü schließen:

Parameter wählen:

MENU

0: Time

MENU MENU

60s

10s

1s

500ms 100ms

1: Filter

last setting

Temperatur: Einheit einstellen

MENU MENU

2: Temp

16

8 4 2

Off

default

Messfühler auswählen (PT100 / PT100, Fe - CuNi, NiCr - Ni)

MENU MENU

3: Sensor

K J

PT1000

PT100 Comp

Referenzstelle für Thermo-Element festlegen

MENU MENU

Comp

Comp Ext/Ice Comp PT-Front

Comp 23°C/°F

default

Status-Information

MENU MENU

4: Info

Version

Cal Date

Ser-Nr

Version 070404

CalL Date 170504

Ser-Nr 00007104

°F

°C

Auswahl Anzeige

ENTER

externes Eisbad, PT-Sensor oder23°C als Referenztemperatur festlegen

MENU

-

PT

MENU

Comp PT-Front

PT-Fühler zur Referenzmessung verwenden 2- oder 4-Drahtmessung auswählen angezeigten Messwert als Referenz übernehmen

Übersicht Menü-Struktur Teil 1

Änderungen vorbehalten

25

default

Datenlogger starten, stoppen, Messreihe ausgeben

➡ ➡ ➡

6: LOGGER MENU MENU

Start

Stop

Dump

Messreihe ausgeben

➡ ➡ ➡

Dump MENU ENTER

Wert1 00001

00000

last setting

Schnittstelle: Baudrate einstellen

➡ ➡ ➡

7: Com MENU MENU

Rs19200

Rs9600

Off

Geräteabgleich

8: Cal

Dieser Bereich ist passwort-geschützt.

default

Math-Menu

➡ ➡ ➡

MENU MENU

5: Math

Off

Lo Limit

Hi Limit

Offset

default

Mess-Stellenumschalter, Kanalwahl

➡ ➡ ➡

MENU MENU

9: Mux

empty

Chanal 1

. . . .

Chanal 8

➡

ENTER

Wert2 00002

➡

ENTER

Wertn 0000n

➡

ENTER

MENU ESC

Storage End

➡

mit oder Menü verlassen

➡

Menüstruktur

Übersicht Menü-Struktur Teil 2

26

Änderungen vorbehalten

10.7 Menüaufbau und Funktion

Aus dem mit der Taste MENU 18 aufgerufenen Hauptmenü wird in die nachfolgend beschriebenen Untermenüs verzweigt.

0:Time

Die zeitlichen Abstände der Messungen sind von 0,01 s bis 60 s einstellbar. Das bedeutet, es wird alle 0,01 sec oder auch nur alle 60 sec ein Messwert erfasst.

Die Messrate lässt sich mit folgenden Werten einstellen: 10 ms (nur über Schnittstelle) 50 ms (nur über Schnittstelle) 100 ms (Default nach Einschalten Netzspannung) 500 ms 1 s 10 s 60 s

Das bedeutet, es wird zum Beispiel alle 500 ms eine Messung vorgenommen und der Wert im Display aktualisiert. Nach Einschalten der Netzspannung ist als Default ein Wert von 100 ms eingestellt. Wird die Netzspannung entfernt, geht ein zuvor anders eingestellter Wert verloren. Bei Änderungen der Messfunktion bleibt das HM8112-3 auf die vorher eingestellte Messzeit eingestellt. Wird jedoch eine Messzeit von 10 s oder 60 s eingestellt, schaltet das Gerät bei Wechsel der Messfunktion die Messzeit automatisch auf 1s zurück.

Beispiel: Die Messzeit wird in V erfolgt der Wechsel zur Messfunktion A reduziert nun die Messzeit selbständig auf 1 s. Diese neue Messzeit gilt jetzt für alle anderen Messfunktionen. Wird eine größere Messzeit als 1 s gewünscht, ist dies bei Wechsel der Messfunktion jeweils neu einzustellen.

Eine Messrate von 60 s bedeutet:

Der Messwandler des HM8112-3 integriert die

Ein-gangsspannung und danach die Referenzspannung über eine Zeitspanne von 60 s. Nach Ablauf der Zeit wird der über diese 60 s ermittelte Wert mit 6½ Stellen angezeigt.

1:Filter

In diesem Menü wird die Anzahl der Messwerte zur gleitenden Mittelwertbildung ausgewählt. OFF wird für die direkte Anzeige des Messwertes verwendet. Wird ein Wert größer 1 eingestellt, wird diese Anzahl an Messwerten zur Mittelwertbildung benutzt. Mit jedem neuen ermittelten Messwert wird der älteste Messwert verworfen und der Mittelwert neu berechnet. (siehe Gerätekonzept: Gleitender Mittelwert). OFF (Default nach Einschalten Netzspannung) 2 4 8 16

2:Temp

In diesem Menü wird die Einheit für die Temperaturmessung ausgewählt. Grad Celsius (°C) Grad Fahrenheit (°F) Die zuletzt eingestellte Einheit wird nach Zuschalten der Netzversorgung verwendet.

3:Sensor

Hier erfolgt die Auswahl des verwendeten Temperaturfühlers. Nach Einschalten der Netzspannung und Auswahl vom Menü 3:Sensor während eine andere Messfunktion als die Tem-

auf 60 s eingestellt. Nun

DC

. Das Messgerät

DC

peraturmessung eingestellt ist, wird als default PT100 als

Messfühler angezeigt. Wird nun ein Thermo-Elementfühler

gewählt, springt nach Übernahme des Wertes das HM8112-3

in die Messfunktion δTH

15

. Ebenso springt nach Auswahl eines PT-Fühlers das Gerät in die Messfunktion δPT

13

. Der zuletzt eingestellte Fühlertyp bleibt auch nach Wegschalten der Netzspannung im Gerät gespeichert.

– K-TYP (Default nach Einschalten Netzspannung) Thermoelement NiCr-Ni – J-TYP Thermoelement Fe-CuNi – PT1000 Platinwiderstandssensor mit R

= 1000 Ω

0

– PT100 (Default nach Einschalten Netzspannung) Platinwiderstandssensor mit R

= 100 Ω

0

Comp

Bei Messungen mit Thermoelementen muss eine Referenz-

stelle mit bekannter Temperatur deniert sein. Diese Refe-

renztemperatur wird dem HM8112-3 vorgegeben. Dazu gibt es drei Möglichkeiten:

a) Comp Ext/Ice

Als Referenz dient eine externe bekannte Temperaturmess-Stelle, ein Eisbad oder eine andere Referenz mit 0 °C. Das Thermo-Element ist mit dem geschlossenen Ende an der Mess-Stelle und mit dem offenen Ende im Eisbad angebracht. Vom offenen Ende des Thermo-Elements kann dann mit normalen Messleitungen weiter zum HM8112-3 gefahren werden.

b) Comp PT-Front

Als Referenz für die Messung mit Thermoelement dient die mit einem Platinmessfühler gemessene Temperatur. Werden über einen Messstellenumschalter mehrere Thermoelemente mit dem HM8112-3 verbunden, würde für jedes Thermoelement der Aufwand mit dem Eisbad notwendig sein. So wird jedoch als Referenz die Umgebungstemperatur oder auch eine Quelle mit fester Temperatur verwendet (z.B. Eisbad, beheizte Referenz). Wird mit MENU das Untermenu PT-Front gewählt, öffnet sich die Messfunktion δPT. Hier wird gewählt, ob die Messung als 2-Draht oder als 4-Drahtmessung erfolgt. Dann wird die Referenztemperatur mit dem Platinsensor gemessen und durch Betätigen von MENU vom HM8112-3 übernommen. Bei der 2-Drahtmessung kann der PT-Fühler zusammen mit dem Thermoelement angeschlossen bleiben. Bei der 4-Dahtmessung wird er entfernt und durch den Anschluss zum Thermoelement ersetzt.

c) Comp 23 °C/°F

Als Referenz wird eine Temperatur von 23 °C vorgegeben. Bei Messungen hoher Temperaturen ist der auftretende Messfehler bei Abweichung der Referenztemperatur vernachlässigbar, sofern das offene Ende des Thermoelementes auf Niveau der Umgebungstemperatur liegt. Die Umgebungstemperatur sollte dann im Bereich um die 23 °C liegen.

4:Info

In diesem Menü sind allgemeine Gerätefunktionen abrufbar:

Version

: Die Revisionsnummer der Gerätesoftware anzeigen.

Ser-Nr: Die Seriennummer des Gerätes wird angezeigt. Cal Date: Das Datum der letzten Kalibrierung wird angezeigt.

5:Math

Verschiedene Eigenschaften der Messwerte auswerten OFF Das Menü 5:Math ist ausgeschaltet Lo Limit Der untere Grenzwert. Bei Unterschreiten des Messwertes von Lo Limit erfolgt eine akustische Warnung und Anzeige von „Lo Limit“ im Display.

Änderungen vorbehalten

27

Mess-Eingänge

Hi Limit Der obere Grenzwert. Bei Überschreiten des Messwertes von Hi Limit

erfolgt eine akustische Warnung und Anzeige von „Hi Limit“ im Display.

Offset Ein Offsetwert kann für alle Messfunktionen

15

bis

eingestellt werden.

6

a) Offsetwert an den Anschlussbuchsen anlegen b) Menü 5:Math auswählen c) Mit d) Mit MENU

23 das Untermenü OFFSET auswählen

18

das Untermenü öffnen, der ange-

legte Offsetwert wird im Display angezeigt

e) Mit MENU

18

den Offsetwert übernehmen

f) Rücksprung zur Messfunktion, als Messwert

wird 0,00…, die Maßeinheit und „Os“ im Display angezeigt.

g) Jetzt die eigentliche zu messende Größe an das

Gerät anschließen. Dies wird nun mit dem zuvor eingestellten Offset verrechnet und angezeigt.

Um den eingestellten Offset zu löschen: a) Menü 5:Math auswählen b) Mit c) Mit MENU

23 das Untermenü „Off“ auswählen

18

übernehmen, Rücksprung zur Messfunktion, der Messwert ohne Offset wird im Display angezeigt.

oder d) Eine andere Messfunktion aufrufen. Der Offset wird bei Verlassen der Messfunktion

nicht gespeichert.

6:Logger

Verschiedene Eigenschaften der Messwerte auswerten

Start Die Messreihe wird gestartet. Entsprechend

der in 0:Time eingestellten Messrate wird alle xx Sekunden ein Messwert erfasst und gespeichert.

Stop Die Messreihe wird gestoppt

Referenzquellen durchgeführt werden. Hierzu kann ggf. das Passwort bei der Fa. HAMEG Instruments GmbH (Tel.: 06182800-500 oder per E-Mail: service@hameg. de) angefordert werden.

Wichtig: Mit Erhalt des Passworts erlischt die Gewährleistung der Fa. HAMEG Instruments GmbH hinsichtlich der Einhaltung der technischen Daten des Geräts.

9:Mux

Für eine spätere Implementierung eines Scanners/MessStellenumschalters vorgesehen!

10.8 Mess-Eingänge

24 25 26 27

Zum Anschluss der Messsignale besitzt das HM8112-3 auf der Frontplatte vier Sicherheitsbuchsen. Je nach eingestellter Messfunktion sind die aktiven Sicherheitsbuchsen beleuchtet.

Generell sind die Frontbuchsen über geeignete

Sicherheitsstecker anzuschließen und die entsprechenden Sicherheitsbestimmungen zu beachten.

Dump Die Messreihe wird am Display angezeigt. Mit

jedem Betätigen von ENTER wird ein um der andere Messwert der Datenreihe am Display ausgegeben.

7:COM

In diesem Schnittstellenmenü ist die Auswahl der Übertra-

gungsrate möglich. Es sind 9.600 Baud oder

19.200 Baud wählbar. Die restlichen Schnittstellenparameter sind fest eingestellt.

Schnittstellenparameter RS-232 (einstellbar)

Rs Off Default Schnittstelle ausgeschaltet Rs19200 Baudrate auf 19200 Baud Rs 9600 Baudrate auf 9600 Baud

Schnittstellenparameter RS-232 (fest)

N kein Paritätsbit 8 8 Datenbits 1 1 Stopbit Xon-Xoff Xon-Xoff

Pro übertragenes Zeichen wird 1 ms Zeit benötigt.

Wird die Messzeit RATE auf 0,01 sec eingestellt, muss die Baudrate 19.200 gewählt sein.

8:Cal

Dieser Bereich ist passwort-geschützt. Um exakte Messungen zu garantieren, ist das Multimeter HM8112-3 werkseitig kalibriert worden. Kalibrierungen dürfen nur mit Hilfe genauer

Beim Anlegen von berührungsgefährlichen Span-

nungen an die Eingangsbuchsen

24

und 26 müssen alle diesbezüglichen Sicherheitsvorschriften beachtet werden!

Gleichspannung ist erdfrei zu machen! Wechselspannung ist mit einem Schutztrenntrafo

erdfrei zu machen!

Achtung! Spannungen, die einen der folgenden Werte

überschreiten, werden als berührungsgefährlich angesehen:

1. 30 Volt Effektivwert

2. 42,4 Volt Spitzenwert

3. 60 Volt Gleichspannung

Das Anlegen höherer Spannungen darf nur durch

Fachkräfte erfolgen, die mit den damit verbundenen Gefahren vertraut sind! Die diesbezüglichen Sicherheitsvorschriften sind unbedingt zu beachten!

23

V / SENSE (4mm Sicherheitsbuchse)

Zum Anschluss der Messkabel für – Spannungsmessung – Frequenzmessung – 4-Draht-Widerstandsmessung (SENSE-Leitung) – Temperaturmessung mit Thermo-Element – 4-Draht-Temperaturmessung mit PT-Temperaturfühler

(SENSE)

28

Änderungen vorbehalten

Die maximale Spannung von HI gegen das Gehäuse

19

AHI VHI

(Schutzleiter) darf 850 V

oder 600 VDC betragen!

peak

Die maximale Spannung von LO gegen das Gehäu-

se (Schutzleiter) darf 250 V

betragen!

rms

10.10 Rückseite des HM8112-3

28

Kaltgeräteeinbaustecker mit Netzschalter Kaltgeräteeinbaustecker zur Aufnahme des Netzkabels mit Kaltgerätekupplung nach DIN 49457.

24

A / SOURCE (4mm Sicherheitsbuchse) Zum Anschluss der Messkabel für: – Strommessung, max. 1 Ampere – 2-Draht-Widerstandsmessung – 4-Draht-Widerstandsmessung (SOURCE-Leitung) – 4-Draht-Temperaturmessung mit PT-Temperaturfühler

SOURCE-Leitung

– Durchgangsprüfung bis 10 Ω

Der maximale Strom darf 1 A

25

LOW (4mm Sicherheitsbuchsen) Masseanschluss für

24

und 26. Beide Buchsen sind hoch-ohmig

betragen!

eff

galvanisch miteinander verbunden.

27

Sicherung für Messkreis

Mit der im Sicherungshalter bendlichen Sicherung [ZeitStrom-Charakteristik: Superink (FF)] wird der Messwiderstand

geschützt. Dieser Messkreis ist für einen maximal zulässigen

Messstrom von 1 Ampere ausgelegt [Sicherungsspezikation: Superink (FF)].

Das Auswechseln dieser Sicherung darf nur er-

folgen, wenn an den Messkreisanschlüssen keine Spannung anliegt! Ein Reparieren der defekten Sicherung oder das Verwenden anderer Hilfsmittel zum Überbrücken der Sicherung ist gefährlich und unzulässig!

10.9 Sicherungswechsel der Messkreissicherung

Die Messkreissicherung 23 ist von außen zugänglich. Das Auswechseln der Sicherung darf nur erfolgen, wenn an den Messkreisanschlüssen keine Spannung anliegt! Dazu werden am besten alle Verbindungen zu V SENSE

25

und A/SOURCE 26 getrennt. Mit einem Schraubendreher mit entsprechend passender Klinge wird die Verschlusskappe des Sicherungshalters vorsichtig gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Damit sich die Verschlusskappe drehen lässt, wird diese mit dem Schraubendreher in den Sicherungshalter gedrückt. Die Verschlusskappe mit der Sicherung lässt sich dann einfach entnehmen. Tauschen Sie die defekte Sicherung gegen eine neue Sicherung, vorgeschriebenen Auslösestromes und Typs, aus. Ein Reparieren der defekten Sicherung oder das Verwenden anderer Hilfsmittel zum Überbrücken der Sicherung ist gefährlich und unzulässig. Dadurch entstandene Schäden am Gerät fallen nicht unter die Garantieleistungen.

29

24

, Masseanschluss

28

30

29

Interface

Auf der Rückseite des HM8112-3 bendet sich eine USB/RS-

232 Schnittstelle (HO820). Mit dieser Schnittstelle kann das HM8112-3 Daten (Befehle) von einem externen Gerät (PC) empfangen und Daten (Messwerte und Parameter) senden. Optional kann eine IEEE-488 (GPIB) Schnittstelle eingebaut werden. Um die Öffnung des Garantiesiegels zu vermeiden empfehlen wir den Einbau ab Werk.

30

Netzspannungswahlschalter Zum Umschalten zur jeweils verfügbaren Netzspannung (115 V oder 230 V).

11 Messstellenumschalter HO112 (optional)

Allgemein:

Bei eingebautem Messstellenumschalter sind Spannungsmessungen nur bis 100 V möglich, der 600 V – Bereich ist automatisch inaktiv. Pin 1 ist der Ground-Anschluss. Der Kanal BP dient zur Einspeisung eines Strom in alle anderen Kanäle z.B. zur Versorgung von Sensoren, LEDs etc.

Befehle:

03A0 Alle Kanäle aus 03A1 Kanal 1 aktiv 03A2 Kanal 2 aktiv 03A3 Kanal 3 aktiv 03A4 Kanal 4 aktiv 03A5 Kanal 5 aktiv 03A6 Kanal 6 aktiv 03A7 Kanal 7 aktiv 03A8 Kanal 8 aktiv 03A9 Buchsen vorne aktiv

Steckerbelegung:

18 17

16 15

14 13

12 11

10 9876 54 321

37 36

35 34

33 32

31 30

29 28

27 26

25 24

23 22

ALOVLO

BP CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8

Technische Daten

ALOVLO

Kanäle: 8 (4-polig) Schaltungsart: bistabile, potentialfreie Relais Thermospannung: typ. 500 nV, max. 1µV*) Max. Spannung zw. 2 Kontakten: 125 V Max. Mess-Spannung: 125 V Volt-Hertz-Produkt: ≤ 1 x 10 Max. Schaltstrom: 1 A

eff

Max. Durchgangswiderstand: ca. 1 Ω (pro Leitung) Lebensdauer: 2 x 10

pk

- auch über V/Ω-Eingang -

pk

6

V · Hz

8

Schaltspiele (0,1 A; 10 VDC)

Isolationswiderstand: 3 GΩ **) Kapazität: >100 pF, zwischen den Kontakten Zeit zw. 2 Schaltvorgängen: 20 ms Verzögerung d. Messbeginns: zw. 50 ms und 300 ms

ALOVLO

21 20

ALOVLO

*) max. 1µV nach einer Aufwärmzeit von 1,5 Stunden **) bei rel. Luftfeuchtigkeit unter 60%

Änderungen vorbehalten

29

Befehlsliste

Aufbau der Steuerbefehle für das HM8112-3

- ZERO - - - - - - - - LF

- - - - °C °F - - - -

100mV 1V 10V 100V 600V - - - - No Change

1 VAC 100mV-DC 1V-DC 10V-DC 100V-DC 600V-DC - 1V-AC 10V-AC 100V-AC 600V-AC

2 IDC 0,1mA 1mA 10mA 100mA 1A - - - - No Change

3 IAC 0,1mA 1mA 10mA 100mA 1A - - - - No Change

4 OHM 2WIRE 100Ohm 1kOhm 10kOhm 100kOhm 1MOhm 10MOhm - - - No Change

0 VDC

8 FREQ/PERIOD VAC - FREQ PERIOD - - - - - - -

0 5 OHM 4WIRE 100Ohm 1kOhm 10kOhm 100kOhm 1MOhm 10MOhm - - - No Change

C Durchgang - - - - - - 10 Ohm - - -

B Diodentest - - - - - - - - - No Change

D Sensor RTD 2WIRE - - - Pt100 - Pt1000 - - - -

0 AUTO-RANGE OFF ON - - - - - - UP DOWN

1 MEAS-Time - 10ms 50ms 100ms 500ms 1s 10s 60s UP DOWN

F Sensor TH - J K - - - - - - -

E Sensor RTD 4WIRE - - - Pt100 - Pt1000 - - - -

1. 2. 3. Zeichen 4. Zeichen PARAMETER 5.

12 Befehlsliste

Die Befehle müssen als Buchstaben- bzw. Ziffern-Zeichenkette im ASCII-Format gesendet werden. Buchstaben können in Groß- und Kleinschreibung gesendet werden.

Abgeschlossen wird jeder Befehl mit CR entspricht Chr (13) bzw. 0x0D oder LF entspricht Chr (10) bzw. 0x0A

Zeichen Gruppe Funktion 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zeichen

AUTO SINGLE - - - - - - - - oder

2 Filter CONT 2 4 8 16 - - - - -

6 TRIGGER

8 Temp

1 7 ZERO

0 4 Math OFF OFFSET HIGH LIMIT LOW LIMIT - - - MAX MIN - CR

9 Storage STOP START DUMP SINGLE DUMP CLEAR REC. END REC. EMPTY STOR FULL - -

A BUFFER OFF ON DUMP SINGLE DUMP CLEAR AUTO CLEAR BUF. EMPTY - - -

B RECORD NR. - 1 2 3 4 5 6 8 --> F

2 Com OFF - - 9600 19200 - - - - -

F TEST - RAM - - RAM GOOD RAM FAIL - - - -

C Sensor Comp EXT/ICE 23°C FRONT - - - - - - -

2 C MESSAGE - - STATE DUMP STATE OFF AUTO STATE CONT STATE - - - -

F Info - data read REVISION LAST CAL SER NUM LEAD RES - - - - - -

D ERROR LENGTH GROUP 1 GROUP 2 - - - - - --> E GROUP E

30

Änderungen vorbehalten

13 Fernbedienung

Die im HM8112-3 verwendete Dual-Schnittstelle USB/RS-232 (HO820) oder GPIB-Schnittstelle (HO880) ist vom Messkreis galvanisch getrennt. Das Gerät kann über diese Schnittstellen vom PC aus programmiert werden. Funktionen und Bereiche können geschaltet und Messdaten eingelesen werden, die im Gerät gesammelt

wurden. Die Treiber für diese Schnittstellen nden sie sowohl

auf der dem Messgerät beigelegten Produkt-CD, als auch auf http://www.hameg.com.

Durch die 1:1 Verbindung des Schnittstellenkabels

wird der Datenausgang des einen Gerätes mit dem Dateneingang des anderen Gerätes verbunden. Bei PC‘s mit 25poligem COM-Port wird empfohlen, einen handelsüblichen Adapter von 9polig D-Sub

auf 25-polig D-Sub zu verwenden.

Schnittstellenparameter RS-232

N, 8, 1, Xon-Xoff (kein Paritätsbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit, Xon-Xoff)

Die Datenübertragung erfolgt mit 9600 Baud.

USB-Schnittstelle

Das Messgerät muss nicht konguriert werden. Bei Bedarf kann

die Baudrate geändert werden. Verbinden Sie den HM8112-3 mit einem USB-Kabel mit Ihrem PC und installieren Sie die Treiber der USB-Schnittstelle wie im Handbuch der USB-Schnittstelle beschrieben.

IEEE-488 (GPIB)-Schnittstelle

Sie müssen lediglich die GPIB-Adresse an der GPIB-Schnittstelle auf der Geräterückseite einstellen und ihn mit einem GPIB-Kabel an Ihren PC anschließen. Einstellungen können nur vor dem Starten des Gerätes erfolgen, während dem Betrieb ist dies nicht möglich.

– Die Eingabe ungültiger Befehle wird mit der Nachricht 02D0 für

falsche Nachrichtenlänge oder nicht implementierte BefehlsGruppen, mit 02D1 für Gruppe 1, mit 02D2 für Gruppe 2 und mit 02DE für Gruppe E beantwortet. Dies hilft bei der Fehlersuche im Steuerprogramm. Diese Fehler-Nachrichten werden sofort nach Auftreten ausgegeben.

Anmerkung zu einigen Befehlen:

0000… 0004 Gleichspannungsmessung, Messbereiche

100 mV bis 600 V 0010… 0014 True RMS mit Gleichanteil 0016… 0019 True RMS ohne Gleichanteil 02C3… 02C5 bei Funktions- oder Bereichswechsel wird die

Nachricht über die Schnittstelle gesendet 02F0… 02F3 Hier können Gerätedaten abgefragt werden

Durch Betätigen der Taste „LOCAL“ kann das Grät

in den manuellen Betrieb zurückgesetzt werden.

14.2 Befehlsreferenz

Die Gruppe 0 steuert alle Messfunktionen. Wurde die Messzeit

> 1s eingestellt, wird die Messzeit bei Funktionswechsel auf 1s zurückgesetzt. Bei Bereichswechsel bleibt die Messzeit erhalten. Bereichs- und Funktionswechsel lösen immer einen Filterneustart aus.

Funktion 0-5:

Mit diesem Parameter wird der Messbereich gewählt. Autorange wird abgeschaltet. Der Parameter 9 (No Change) hält die Bereichseinstellung der vorherigen Funktion bei.

Funktion 1: Es wird mit den Parametern 0 – 4 die Kopplungsart DC und mit den Parametern 6-9 die Kopplungsart AC gewählt.

Funktion 8:

FREQ VAC benötigt einen gültigen Parameter (1 oder 2). Während der Frequenzmessung ist die Spannungsmessung abgeschaltet und somit keine Bereichsautomatik möglich. Es wird der zuletzt in der Funktion VAC eingestellte Bereich übernommen.

14 Datenübertragung

14.1 Befehlsaufbau

Ein Steuerbefehl besteht immer aus 5 ASCII-Zeichen:

1. Zeichen: 0

2. Zeichen: Befehlsgruppe (0,1,2,oder E)

3. Zeichen: Funktion zwischen 0 und F

4. Zeichen: Parameter zwischen 0 und F

5. Zeichen: Ende-Zeichen, entweder CR oder LF

– Alle Steuerbefehle werden mit CR oder LF abgeschlossen – Der Zeichenvorrat besteht aus den Ziffern 0-9, den Buchstaben

A-F und CR, LF.

– Die Buchstaben A-F können als Groß- oder Kleinbuchstaben

eingegeben werden.

– Die der 0 folgenden Zeichen 2, 3 und 4 werden als Steuerbefehl

ausgewertet. Nach der Eingabe eines Befehls muss zur Abarbeitung eine Pause von mindestens 35 ms eingehalten werden. Erst dann sollte der nächste Befehl eingegeben werden.

Funktion B:

Diodentest mit dem Parameter 9

Funktion C:

Durchgangsprüfung mit dem Parameter 6 (R

Funktion D und E:

2-Draht- bzw. 4-Draht-Temperaturmessung benötigen den Parameter 3 für PT100 oder 5 für PT1000.

Funktion F:

Temperaturmessung mit Thermoelement benötigt den Parameter 1 für Typ J oder 2 für Typ K.

Die Gruppe 1 steuert die Messeigenschaften des Gerätes.

Funktion 0 (Autorange) – Parameter 0 schaltet die Bereichsautomatik aus. – Parameter 1 schaltet die Bereichsautomatik ein. – Parameter 8 schaltet den nächst höheren Bereich ein (bis

der höchste erreicht ist).

– Parameter 9 schaltet den nächst niedrigeren Bereich ein

(bis der niedrigste erreicht ist).

Änderungen vorbehalten

durch

= 10 Ω)

31

Datenübertragung

Funktion 1 (Meas-Time) – Parameter 1-7 stellen die Messzeit zwischen 10 ms und 60

s ein. Mit der eingestellten Messgeschwindigkeit werden die Messwerte auf der Schnittstelle ausgegeben.

– Parameter 8 schaltet die nächst höhere Messzeit ein (bis

die höchste erreicht ist).

– Parameter 9 schaltet die nächst niedrigere Messzeit ein

(bis die niedrigste erreicht ist).

Funktion 2 (Filter Length) schaltet ein gleitendes Mittelwert-

lter ein.

– Parameter 0 schaltet das Filter aus. – Parameter 1-4 bestimmen die Anzahl der Messwerte, über

die der Mittelwert gebildet wird (2, 4, 8, 16).

Funktion 4 (Math Program) – Parameter 0 schaltet die Mathematik-Funktion aus. Die

Bereichsautomatik wird nicht eingeschaltet. Dies muss bei Bedarf durch den Befehl 0101 geschehen. Bei Abschaltung der Min/Max-Funktion am Gerät wird die Bereichsautomatik automatisch eingeschaltet.

– Mit den Parametern 1 – 3 wird eine Mathematik-Funktion

(OFFSET, HIGH LIMIT oder LOW LIMIT) aufgerufen und der letzte ausgegebene Messwert automatisch als Referenzwert übernommen. Erreichen der HIGH LIMIT bzw. LOW LIMIT Grenze löst einen Dauer-Beep des Gerätes aus. Auf der Schnittstelle wird 999999.9 ausgegeben.

– Parameter 7 und 8 schalten die Max/Min-Funktion ein. Die

Bereichsautomatik wird ausgeschaltet.

Funktion 6 legt die Art der Messwert-Triggerung fest. – Parameter 0 schaltet die automatische Triggerung ein.

Das heißt, dass jeder neue Messwert automatisch nach der eingestellten Messzeit (011X) ausgegeben wird.

– Parameter 1 schaltet die Einzeltriggerung ein. Jeder Befehl

0161 löst die Ausgabe genau einer Messung aus. Bufferbe-

trieb und Messwertspeicherung werden nicht beeinusst.

Die Einzeltriggerung legt auch keine zusätzlichen Messwerte im Buffer oder Messwertspeicher ab.

nend) aus. Mit diesem Befehl kann die Geschwindigkeit der Speicherausgabe kontrolliert werden.

– Parameter 4 löscht den gesamten Messwertspeicher. – Parameter 5 bis 7 sind Gerätenachrichten. 0195 signalisiert

bei der Speicherausgabe das Ende eines Messwertspeichers. 0196 meldet, dass ein durch 01BX ausgewählter Messwertspeicher leer ist. 0197 meldet, dass entweder alle 32000 Speicherplätze besetzt sind oder dass alle 15 Records belegt sind.

Funktion A (Buffer) steuert den Messwert-Buffer. Messwerte

werden nicht mehr automatisch über die Schnittstelle ausgegeben, sondern in einem Ringspeicher werden die letzten 15 Messwerte gespeichert. Werden die Messwerte nicht durch die Befehle 01A2 oder 01A3 ausgelesen, wird immer der älteste Messwert überschrieben. Ist die AutoStatusfunktion eingeschaltet, wird die Ausgabe der StatusNachrichten gesperrt und sie gehen verloren (siehe auch Befehl 02C4 und 02C5). Ohne Aufforderung (01A2 oder 01A3) werden keine Nachrichten vom Gerät gesendet.

– Parameter 0 schaltet den Buffer aus. – Parameter 1 schaltet den Buffer ein. – Parameter 2 gibt nacheinander alle im Buffer gespeicherten

Messwerte aus. Wenn der letzte Messwert ausgegeben ist, wird dies mit der Nachricht 01A6 (Buffer Empty) quittiert.

– Parameter 3 gibt den ältesten im Buffer vorhandenen

Messwert aus. Wenn der letzte Messwert ausgegeben ist, wird dies mit der Nachricht 01A6 (Buffer Empty) gemeldet.

– Parameter 4 löscht den Buffer. Dies ist nach einem Be-

reichs- und Funktionswechsel notwendig, da anhand der Messergebnisse nicht immer eine sichere Zuordnung der

im Buffer bendlichen Messwerte möglich ist. Dasselbe gilt

auch für andere Parameteränderungen wie Messzeit, Filter etc.

– Parameter 5 löscht den Buffer automatisch nach Befehlen

der Gruppe 0 sowie nach den Befehlen 0108 und 0109. Diese Funktion wird durch den Befehl 01A4 abgeschaltet.

– Parameter 6 ist eine Gerätenachricht und meldet, dass der

Buffer leer ist.

Funktion 7 (Zero) aktiviert den Nullabgleich. – Parameter 1 veranlasst, dass der nächste Messwert als

Nullpunktkorrektur interpretiert wird und im E2PROM

nichtüchtig gespeichert wird.

Funktion 8 (Result) legt das Ergebnis-Ausgabeformat fest. – Parameter 4 und 5 schalten für die Temperaturmessung

die Ergebnissausgabe zwischen °C und °F um.

Funktion 9 (Storage) steuert den Messwertspeicher. Einzel-

triggerung (0161) und Bufferbetrieb (01A1) beeinussen

nicht den Speicherbetrieb. Der Messwertspeicher kann unabhängig beschrieben und gelesen werden.

– Parameter 0 stoppt die Messwertspeicherung. – Parameter 1 startet die Speicherung. Es wird automatisch

von 1 beginnend der nächste freie Speicherplatz belegt (maximal 15). Im Header des Messwertspeichers werden Funktion, Bereich und Messzeit gespeichert.

– Parameter 2 gibt, nachdem vorher ein Messwertspeicher

mit dem Befehl 01BX (zwingend erforderlich) ausgewählt wurde, alle Messwerte dieses Messwertspeichers nacheinander aus. Die Ausgabe wird auch nicht durch neue, aktuelle Messergebnisse unterbrochen. Soll ein Messwertspeicher wiederholt ausgelesen werden, muss jedes mal zu Beginn mit dem Befehl 01BX der Messwertspeicher angewählt werden.

– Parameter 3 gibt, nachdem vorher ein Messwertspeicher

mit dem Befehl 01BX (zwingend erforderlich) ausgewählt wurde, jeweils den nächsten Messwert (vom ersten begin-

Funktion B (Record Nr.) – Parameter 1 bis F wählen einen Messwertspeicher aus, der

dann durch Storage Dump 0192 oder Storage Single Dump 0193 ausgelesen werden kann. Die Funktion 01BX sendet eine Nachricht mit dem Header des gewählten Messwertspeichers in der Form 0XX für Funktion und Bereich der Aufzeichnung und 011X für die Messzeit Ist ein angewählter Messwertspeicher leer, wird die Nachricht 0196 gesendet. Die Nummern der Messwertspeicher werden bei der Aufzeichnung automatisch, mit 1 beginnend, vom Gerät vergeben.

Funktion C (Temp Comp) stellt die Vergleichsstellenkompen-

sation bei Temperaturmessungen mit Thermodrähten ein.

– Parameter 0 kompensiert eine Vergleichsstelle mit 0°C. – Parameter 1 (23°C) nimmt eine Vergleichsstellentempera-

tur von 23°C an.

– Parameter 2 (FRONT) verwendet die zuletzt mit einem

PT100 bzw. PT1000 Fühler (2- oder 4-Draht) ermittelte Temperatur zur Kompensation. Bei Verwendung eines 2-Draht-Temperaturfühlers können gleichzeitig PT-Fühler und Thermodraht angeschlossen werden und bei Bedarf zwischen den Fühlern hin- und hergeschaltet werden.

Funktion F (Test) – Parameter 1 löst einen nicht Daten zerstörenden RAM-Test

des Messwertspeichers aus. Nach Ablauf des Tests wird das Ergebnis entweder mit der Nachricht 01F4 (RAM GOOD) oder 01F5 (RAM FAIL) ausgegeben.

32

Änderungen vorbehalten

Die Gruppe 2 stellt die Schnittstelle und diverse Nachrichten ein. Ist eine IEEE-Schnittstelle (HO880) eingebaut, muss die Baudrate 9600 Baud betragen.

Funktion 2 dient zur Einstellung der Baudrate. Diese wird im

EEPROM abgespeichert (default 9600).

– Parameter 0 schaltet den Sendebetrieb ab. – Parameter 3 stellt die Baudrate 9600 ein und schaltet den

Sendebetrieb ein. Diese Baudrate ist für Messzeiten bis 50 ms geeignet.

– Parameter 4 stellt die Baudrate 19200 ein und schaltet den

Sendebetrieb ein. Diese Baudrate muss bei 10 ms Messzeit und Ergebnisausgabe über die Schnittstelle eingestellt werden.

Funktion C (Message) liefert Status-Informationen des Gerätes. – Parameter 2 liefert den kompletten Status des Gerätes.

Es werden nacheinander Nachrichten der Gruppe 0 und der Gruppen 11 bis 15 ausgegeben. Die GerätezustandsNachrichten 0197, 0198 und 01A6 werden ausgegeben, wenn sie aktiv sind. Der Befehl 02C2 wird mit folgender Zeichenkette beantwortet:

Antwort PARAMETER

00XX Messfunktionen 0-6, 9 Bereiche und Sensoren 010X Bereichsautomatik 0,1 Off oder On 011X Messzeit 1-7 10 ms bis 60 s 012X Filter-Länge 0-4 Off, 2 bis 16 014X Mathematik Programm 0-3,7,8 Off, Offset, High Limit, Low Limit,

Max, Min 016X Trigger-Art 0,1 einzeln oder automatisch 018X Temperaturdimension 4,5 °C oder °F 019X Messwertspeicher 0,1 Off oder On 019X Messwertspeicher 7 Voll 019X Messwertspeicher 8 Einzelwert Speicherung 01AX Messwertbuffer 0,1 Off oder On 01AX Messwertbuffer 5 Auto Clear eingeschaltet 01CX Temperatur kompensation 0,1,2 Extern, 23° oder

PT-Temperatur-

messung

– Parameter 3 schaltet die Auto-Statusfunktion (02D4) und

die kontinuierliche Statusfunktion(02D5) aus. – Parameter 4 schaltet die Auto-Statusfunktion ein. Die kon-

tinuierliche Statusfunktion wird (falls aktiv) ausgeschaltet.

Bei Eingabe über die Schnittstelle werden alle Befehle der

Gruppen 0 und 1 sofort, asynchron zu den Messwerten,

durch Echo auf der Schnittstelle quittiert. Die Eingabe nicht

implementierter Befehle wird mit der Nachricht 02DX be-

antwortet (Hilfe bei der Fehlersuche im Steuerprogramm).

Folgende Nachrichten, ausgelöst durch Bedienung der

Tastatur oder verursacht durch das Geräte-Programm

(z. B. Messwertspeicher voll, Bereichsautomatik) werden

unmittelbar nach Entstehen ausgegeben: 00XX, 0100, 0101, 0111-7, 0120-4, 0140, 0147, 0148, 0182-5,

0190, 0191, 0198, 01C1, 01C2 – Parameter 5 schaltet die kontinuierliche Statusfunktion

ein. Die Auto-Statusfunktion wird (falls aktiv) ausgeschal-

tet. Nach jedem Messergebnis wird die aktuelle Funktion

und der aktuelle Bereich im Format 00XX ausgegeben.

Danach folgt die Angabe der Messzeit im Format 011X.

Eine durch eine Zustandsänderung des Gerätes ausgelöste

Nachricht der Gruppe 1 wird gespeichert und an Stelle der Messzeit synchron mit dem nächsten Messwert ausgegeben. Entsteht mehr als eine Nachricht der Gruppe 1 durch Bedienung der Tastatur oder verursacht durch das GeräteProgramm (z. B. Messwertspeicher voll, Bereichsautomatik) innerhalb eines Messzyklus, überschreiben diese sich gegenseitig. Nur die letzte Nachricht wird mit dem nächsten Messergebnis ausgegeben. Bereichs- und Funktionswechsel, die direkt am Gerät vorgenommen wurden, können mehrere Nachrichten der Gruppe 1 auslösen. Deswegen wird nur der Zustand der Bereichsautomatik ausgegeben und Nachrichten, die Änderungen der Funktionen Max/Min und den Messwertspeicher betreffen, unterdrückt (dies gilt nicht für die Befehlseingabe über die Schnittstelle). Diese Zustandsänderungen können folgender Tabelle entnommen werden:

Max/Min Messwertspeicher Bereichswechsel Neustart aus Funktionswechsel aus aus

Eine vollständige Information über den Gerätezustand erhält man über den Befehl 02C2.

Die Auto-Statusfunktion hat folgendes Ausgabeformat: +/-X.XXXXXX Messergebnis mit Vorzeichen 0XX Funktion und Bereich XX Gruppe 1 Nachricht

Folgende Nachrichten der Gruppe 1 werden ausgegeben: 0100,

0101, 0111-7, 0120-4, 0140-143, 0147, 0148, 0184-5, 0190, 0191, 0198, 01C0-1C2

Bei aktivem Bufferbetrieb (01A1) bleibt die Auto-Statusfunktion

aktiv und Funktion, Bereich und die Nachricht der Gruppe 1 werden mit dem Messwert im Ringspeicher abgelegt. Die Beschreibung der Auto-Statusfunktion bleibt vollständig gültig. Befehle der Gruppe 0 und Gruppe 1 werden quittiert, d.h. erst nach ihrer Ausführung wird eine Nachricht ausgegeben. Diese Quittungen können für einen Handshake

verwendet werden, der zusätzliche Wartezeiten überüssig

macht.

Funktion F (Data) erlaubt die Abfrage von Gerätedaten. – Parameter 0 veranlasst die Ausgabe der 6-stelligen Soft-

ware-Revisionsnummer (XXXXXX).

– Parameter 1 veranlasst die Ausgabe des Kalibrierdatums

im Format TTMMJJ.

– Parameter 2 veranlasst die Ausgabe der Seriennummer

des Gerätes.

– Parameter 3 veranlasst die Ausgabe der Zuleitungswi-

derstandskompensation in mΩ für die 2-Draht-PT100-

(PT1000)-Temperaturmessung.

Änderungen vorbehalten

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General remarks regarding the CE marking