HAMEG HM8125 User Guide [de]
Allgemeine Hinweise ......................................................... 4
Sicherheit .............................................................................. 4
Verwendete Symbole auf dem Gerät .................................. 4
Garantie ................................................................................ 4
Servicehinweise und Wartung ............................................. 4
Betriebsbedingungen............................................................ 4
Bedienungselemente HM8125 .......................................... 5
Lieferumfang ........................................................................ 5
Funktionsprinzip des HM8125 ............................................. 6
Inhaltsverzeichnis
GPS Frequency Standard
HM8125
Installation .......................................................................... 6
Allgemeines .......................................................................... 6
Erste Inbetriebnahme ........................................................... 6
Bedienung ........................................................................... 7
Lock Lost .............................................................................. 7
Menü-Struktur ...................................................................... 8
Beschreibung der Untermenüs ............................................8
Time ...................................................................................... 8
FREQ .................................................................................... 9
RECVR .................................................................................. 9
STAT .................................................................................... 10
Ergänzende Informationen zu den
in den Menüs verwendeten Daten .................................... 10
Gerätemeldungen ............................................................... 10
Aussendung der seriellen Schnittstelle.............................. 11
Bemerkungen zum DCF77-Kode........................................ 12
Verwendung von GPS-Empfängern zur
Frequenz- und Zeitbestimmung .................................... 13
Funktionsprinzip des GPS-Systems ................................... 13
Erreichbare Genauigkeit für
reine C/A-Code-Empfänger ................................................13
Erreichbare Genauigkeit für Empfänger ............................. 14
mit Trägerphasen-Messung................................................ 14
Kombinierte Auswertung ................................................... 14
von Code- und Trägerphase................................................ 14
Begrenzungen der nutzbaren Genauigkeit ......................... 15
Differenzmessungen (DGPS) ............................................. 15
DCF77 ................................................................................. 16
Zeitinformation und Normalfrequenz ................................. 16
Trägerfrequenz .................................................................... 16
Amplitudenmodulation (AM) ..............................................16
Codierung............................................................................ 16
Bedienungsanleitung
Operating Manual
................................ 21
Empfang der DCF77-Normalfrequenz ........................... 18
Printed in Germany ; Juni 1997
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
DECLARATION OF CONFORMITY
DECLARATION DE CONFORMITE
Name und Adresse des Herstellers HAMEG GmbH
Manufacturer´s name and address Kelsterbacherstraße 15-19
Nom et adresse du fabricant D - 60528 Frankfurt
HAMEG S.a.r.l.
5, av de la République
F - 94800 Villejuif
Die HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l herewith declares conformity of the product
HAMEG GmbH / HAMEG S.a.r.l déclare la conformite du produit
®
Instruments
Bezeichnung / Product name / Designation:
Typ / Type / Type:
mit / with / avec:
Optionen / Options / Options:
mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les directives suivantes
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/EWG, 92/31/EWG
EMC Directive 89/336/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC
Directive EMC 89/336/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes harmonisées utilisées
Sicherheit / Safety / Sécurité
EN 61010-1: 1993 / IEC (CEI) 1010-1: 1990 A 1: 1992 / VDE 0411: 1994
Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II
Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility / Compatibilité électromagnétique
GPS Zeit-/Frequenz-Normal/GPS Frequency Standard
HM8125
-
-
EN 50082-2: 1995 / VDE 0839 T82-2
ENV 50140: 1993 / IEC (CEI) 1004-4-3: 1995 / VDE 0847 T3
ENV 50141: 1993 / IEC (CEI) 1000-4-6 / VDE 0843 / 6
EN 61000-4-2: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-2: 1995 / VDE 0847 T4-2: Prüfschärfe / Level / Niveau = 2
EN 61000-4-4: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-4: 1995 / VDE 0847 T4-4: Prüfschärfe / Level / Niveau = 3
EN 50081-1: 1992 / EN 55011: 1991 / CISPR11: 1991 / VDE0875 T11: 1992
Gruppe / group / groupe = 1, Klasse / Class / Classe = B
Datum /Date /Date Unterschrift / Signature /Signatur
24.04.1996
Dr. J. Herzog
Technical Manager
Directeur Technique
2 DEUTSCH
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
HM 8125 GPS Zeit-/Frequenz-Normal
■ Hochgenaue Frequenzgenerierung
■ Genauigkeit bis zu 1x10
■ Kurzzeitstabilität 3x10
-12
-10
bei 2 Sek Integrationszeit
■ 1 PPS (Puls pro Sekunde) Ausgang
■ DCF-Signalgenerierung
■ Frequenzmessung für 10MHZ Signale mit 3x10
■ Präzise Zeit- und Positionsangaben
■ Weltweit einsetzbar ohne Geräteänderungen
■ RS-232 Schnittstelle serienmäßig
■ Niedrige Betriebskosten
-10
Der HM8125 ist ein Zeit- und Frequenznormal zur Gene-
rierung hochpräziser Zeitmarken und Frequenzen und zur Bereitstellung hochgenauer Positionierungsdaten. Die Genauigkeit basiert auf dem NAVSTAR Global Positioning System
(GPS). Das System besteht aus 24 Satelliten, deren Cäsium-Normale die erzielbare Genauigkeit garantieren.
Der HM8125 empfängt die Satellitensignale und errech-
net innerhalb einer Zeitspanne von 2 bis 15 Minuten nach
der Inbetriebnahme seine aktuelle Position. Die erfolgte Synchronisation kann durch entsprechende Nachrichten auf
einer 2x20 stelligen LCD überwacht werden. Genaue Positionsangaben können auf dem geräteeigenen LCD abgelesen werden.Die vom Gerät zur Verfügung gestellten Zeitmarken werden mit einer Präzision von ±100ns relativ zu
UTC dargestellt. Die generierten Frequenzen haben eine
Genauigkeit von ±1x10
-12
(24 Std.), wenn der HM8125 zu
den Satelliten synchronisiert ist. Zeit- und SynchronisationsDaten sind über die serielle Schnittstelle verfügbar und erlauben so den Einsatz des HM8125 in Kalibrier- oder
Überwachungseinrichtungen.
Zum Einsatz im Bereich Telekommunikation stellt der
HM8125 ein 2.048MHz Signal bereit, welches ebenfalls
GPS-synchronisiert ist. Darüber hinaus können externe Frequenzen (Ablage max. 70ppm) mit einer Genauigkeit von
bis zu ±3x10
-10
, gemessen werden. Der HM8125 ist in der
Lage (als Option), einen internen oder externen RubidiumOszillator zu disziplinieren.
Durch die Übertragung der notwendigen Informationen
via Satellit ist ein weltweiter Einsatz des Gerätes ohne Probleme möglich. Der HM8125 wird komplett mit Antenne,
Antennenkonverter und Kabel geliefert.
Änderungen vorbehalten 9/96
Spezifikationen
(Bezugstemperatur : 23°C ± 2°C)
Zeitmarken- und Frequenz-Generierung
Frequenz Ausgang: 10MHz, 2.048Mhz, 1kHz
Genauigkeit: ±3X10
Zeitmarken-Ausgang: 1 PPS (Puls pro Sekunde)
Genauigkeit: 100 ns bezogen auf UTC o. GPS-Zeit
Jitter: <5ns
Sonstige Ausgänge: DCF77
Positionsangaben: Breitengrad, Längengrad und Höhe
Genauigkeit: 100m; 150m für die Höhe
Frequenz-Messungen
Eingangsfrequenz: 10MHz ± 70ppm
Genauigkeit: ±3x10
Eingangsspannung: typisch 30mV - 1V
Sonstiges
Antenne: Doppelhelix; für Außenbetrieb
Abmessungen: ca. 4cm x 12cm
Frequenzumsetzung: Antennenkonverter; Umsetzung von
Abmessungen: ca. 3cm x 7cm x 17cm (Konverter)
Leistungsaufnahme: 110/220V ±15%; 45-60Hz, 45VA
Temperaturbereich: 0°C bis +40°C
Schnittstellen: RS232 Serienmäßig
Feuchte: 10%-90%, ohne Kondensation
Sicherheit: Schutzklasse 1, IEC 348
Gewicht: ca. 5kg
Abmessungen: 285mm x 85mm x 365mm (BxHxT)
-10
bei 2 Sekunden Meßzeit
-12
±1x10
(unter "Selective Availability"-Bedingungen)
±5m horizontal; ±10m vertikal
(gemittelt über 24 Std.)
±2x10-9 bei 0.2s. Meßzeit
1,57542GHz auf 10,23MHz
Kabellänge bis zu 25 m
(längere Kabel auf Anfrage)
bei 24 Std. Meßzeit
-10
bei 2s. Meßzeit
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
DEUTSCH 3
Allgemeine Hinweise
Garantie
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 in
Betrieb gesetzt werden.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß
bestimmungen für elektrische Meß-, Steuer-, Regelund Laborgeräte
in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den Bestimmungen der
europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 1010-1.
Den Bestimmungen der Schutzklasse I entsprechend
sind alle Gehäuse- und Chassisteile mit dem Netzschutzleiter verbunden.
Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder außerhalb der Einheit ist unzulässig.
Wenn anzunehmen ist, daß ein gefahrloser Betrieb nicht
mehr möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern.
VDE 0411 Teil 1, Sicherheits-
, gebaut und geprüft und hat das Werk
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen Qualitätstest mit etwa 24stündigem ,,Burn-in”.
Im intermittierenden Betrieb wird dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Dennoch ist es möglich, daß ein Bauteil
erst nach längerem Betrieb ausfällt. Daher wird auf alle
HAMEG-Produkte eine Funktionsgarantie von 2 Jahren
gewährt. Voraussetzung ist, daß im Gerät keine Veränderungen vorgenommen wurden.
Für Versendungen per Post, Bahn oder Spedition wird
empfohlen, die Originalverpackung aufzubewahren.
Transportschäden sind vom Garantieanspruch ausgeschlossen.
Bei Beanstandungen sollte man am Gehäuse des Gerätes einen Zettel mit dem stichwortartig beschriebenen
Fehler anbringen. Wenn auf diesem auch der Name bzw.
die Telefonnummer des Absenders steht, dient dies der
beschleunigten Abwicklung.
Servicehinweise und Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften der Meßgeräte sollten in gewissen Zeitabständen genau überprüft werden.
Dazu dienen die im Funktionstest und Abgleichplan des
Manuals gegebenen Hinweise.
Diese Annahme ist berechtigt,
• wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen aufweist,
• wenn das Gerät lose Teile enthält,
• wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
• nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen (z.B. im Freien oder in feuchten Räumen).
Beim Öffnen oder Schließen des Gehäuses muß
das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt
sein.
Wenn danach eine Messung oder ein Abgleich am geöffneten Gerät unter Spannung unvermeidlich ist, so darf dies
nur durch eine Fachkraft geschehen, die mit den damit verbundenen Gefahren vertraut ist.
Verwendete Symbole auf dem Gerät
Achtung - Bedienungsanleitung beachten
Vorsicht Hochspannung
Erdanschluß
Löst man die Schrauben am Gehäuse-Rückdeckel des
HM8125 kann der Gehäusemantel nach hinten abgezogen werden.
Beim späteren Schließen des Gerätes ist darauf zu achten, daß sich der Gehäusemantel an allen Seiten richtig
unter den Rand des Front- und Rückdeckels schiebt.
Betriebsbedingungen
Der zulässige Umgebungstemperaturbereich während
des Betriebes reicht von +10°C...+40°C. Während der
Lagerung oder des Transports darf die Temperatur zwischen -10°C und +70°C betragen. Hat sich während
des Transports oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muß das Gerät ca. 2 Stunden aklimatisiert werden, bevor es in Betrieb genommen wird.
Die Geräte sind zum Gebrauch in sauberen, trockenen
Räumen bestimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden.
Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder
schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu bevorzugen.
4 DEUTSCH
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Bedienungselemente HM8125
LCD 2x20 Zeichen
Eingang für Frequenzmessungen
Tasten für Menüsteuerung
Data Changed-LED
"Locklost" LED und "Acknowledge"-Taste
DCF 77 Ausgang (1s Takt, Rechteck)
1PPS Ausgang (UTS oder GPS-zeit) Rechtecksignal
1kHz Ausgang (Rechtecksignal)
Lieferumfang
Die Inbetriebnahme des HM8125 erfordert die sorgfältige Installation der Antenne und den korrekten Anschluß des
mitgelieferten Antennenkonverters.
Zum Lieferumfang des HM8125 gehören folgende Teile
A ein Steuergerät HM8125
B ein Frequenzkonverter
C eine Antenne
D ein Anschlußkabel von Antenne zum Konverter (N- auf SMA-Verbinder), ca. 3m lang
E ein Adapterkabel (SMA auf BNC) zwischen Konverter und BNC-Kabel zum Steuergerät
F Manual, Netzkabel, Software für RS232-Schnittstelle
2,048MHz Ausgang Rechtecksignal
10MHz Ausgang Rechtecksignal
Netzschalter (+LED)
Geräterückseite
Netzanschluß, Spannungswähler und Sicherung
Antenneneingang
Locklost Relais-Ausgang
Funktionsprinzip des HM8125
Wichtiger Hinweis!
Das im Folgenden beschriebene Instrument ist ein elektrisches Gerät und darf als solches nur von
geschultem Personal bedient werden. Wartung und Reparatur dürfen ebenfalls nur von Fachleuten
vorgenommen werden.
Bei Korrespondenz bezüglich dieses Instrumentes bitte die Typennummer und die Seriennummer
auf dem Typenschild angeben.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
DEUTSCH 5
Der HM8125 ist ein Zeit- und Frequenznormal zur Generierung hochpräziser Zeitmarken und Frequenzen sowie
zur Bereitstellung hochgenauer Positionierungsdaten. Die
Genauigkeit basiert auf dem NAVSTAR Global Positioning
System (GPS), entwickelt und betrieben vom US Department of Defense. Das System besteht aus 24 Satelliten, deren Cäsium-Normale die erzielbare Genauigkeit
garantieren. Die Satellitensignale werden weltweit übertragen.
Aus den übertragenen Satellitensignalen errechnet der
HM8125 seinen aktuellen Standort. Sobald dieser gefunden ist, beginnt die Ankoppelung der internen Oszillatoren an die “Zeitbasis” des GPS-Systems.
Installation
Das Steuergerät HM8125 wird in einem (möglichst) konstant klimatisiertem Raum installiert und mit der
Netzspannungsversorgung verbunden. Das mitgelieferte BNC-BNC Kabel (Länge 15m) wird an den rückseitigen Antenneneingang am HM8125 angeschlossen. Die
Kabellänge zwischen HM8125 und dem Antennenkonverter kann bis zu max. 40m erweitert werden. In
Fällen, wo dies nicht ausreicht, ist bei Verwendung eines entsprechenden Vorverstärkers (Option) eine Kabellänge bis zu 200m möglich. Über eine BNC-Kupplung wird
das BNC-Kabel mit dem Adapterkabel (BNC auf SMA)
zum Antennenkonverter verbunden. Die Antenne wird
über das mitgelieferte N- auf SMA-Verbindungskabel an
den Konverter angeschlossen.
Die Installation der Antenne muß so erfolgen, daß in horizontaler Ebene ein Sichtbereich von ca. 180° ohne störende Bebauung gewährleistet ist. Nur so ist ein optimaler Betrieb des HM8125 gegeben. Die Antenne muß auf
jeden Fall senkrecht justiert werden und sollte möglichst
an einem Mast befestigt sein. Der Antennenkonverter wird
bedingt durch die Kabellänge in max. 3m Abstand von der
Antenne installiert. Die Stromversorgung geschieht über
das Verbindungskabel zum Steuergerät. Trotz witterungsbeständiger Kapselung sollte der Antennenkonverter nach
Möglichkeit innerhalb eines Gebäudes oder geschlossenen Raumes installiert werden.
Allgemeines
Im Allgemeinen sind bei optimaler Antennenaufstellung
ca. 7-8 Satelliten gleichzeitig “sichtbar”. Zur genauen
Positionsbestimmung werden vom HM8125 4 Satelliten
benötigt. Bei der Fertigung und anschließenden Überprüfung des HM8125 wird dem Gerät ein geodätischer
Ort mitgeteilt, an dem es sich zum Zeitpunkt der
Endprüfung befindet. Dieser Ort wird vom Gerät ebenfalls bei der Inbetriebnahme beim Kunden vermutet. Dies
ist jedoch in der Regel auch nicht annähernd der Fall.
Daher kann es bei der Erstinstallation beim Kunden bis
zu 30 min. dauern, bis das Gerät seinen neuen geodätischen Ort gefunden hat. Diese Zeit ist stark davon ab-
hängig, wie gut die “Sicht” auf die Satelliten ist. Das Verfahren läßt sich durch Eingabe von annähernd korrekten
Positionskoordinaten verkürzen (±5°), wenn diese zum
Zeitpunkt der Inbetriebnahme bekannt sind.
Erste Inbetriebnahme
Die folgenden Hinweise sind gedacht um den HM 8125
möglichst schnell in Betrieb nehmen zu können. Dabei
wird davon ausgegangen, daß Antenne und Konverter
sowie die Verkabelung korrekt installiert sind.
Beim Burn-in in der Fabrik wird der HM 8125 mit einem
geographischem Ort programmiert, welcher der Position
der Fertigungsstätte entspricht. Dieser ist im Allgemeinen verschieden von dem Ort, an dem das Gerät anschließend in Betrieb genommen wird. Um eine möglichst
schnelle Einstellung des Gerätes auf seinen neuen geographischen Ort vorzunehmen, wird der programmierte
Ort (Initial Position) durch den neuen aktuellen Ort ersetzt.
Dazu sollte die geographische Lage des Ortes der Inbetriebnahme auf einige Grad genau bekannt sein. Eine Toleranz von 5 Grad wird ohne Probleme vom Gerät akzeptiert.
Beim Einschalten des HM 8125 erscheint das Hauptmenü.
HM8125 GPS STANDARD
TIME FREQ RECVR STAT
Hieraus wird das “RECEIVER”-Menü mit der darunter
liegenden Taste aktiviert.
RECEIVER:
TRACK USE POS
Anschließend erhält man über “USE” die folgende Meldung:
USE entered position
(using inital pos)
Da das Gerät zur Ermittelung und anschließenden
Mittelung der aktuellen Position mindestens 4 Satelliten
benötigt, sollte man zur ersten Inbetriebnahme eine Position vorgeben. Dazu wird 2mal die Taste
Der HM 8125 zeigt dann folgende Meldung:
USE averag’d position
(using inital pos)
Diese Meldung muß noch mit “Enter” bestätigt werden.
USE entered position
(not yet verified!)
betätigt.
6 DEUTSCH
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
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