Rohde&Schwarz HM8018 User Manual

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HM8018 LCR-Meter
Benutzerhandbuch User Manual
*5800454002*
5800454002
Version 02
Test & Measurement
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Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise zur CE­Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
HAMEG Instruments GmbH Industriestraße 6 D-63533 Mainhausen
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
Bezeichnung: LCR-Meter Typ: HM 8018 mit: HM8001-2
mit den Bestimmungen des Rates der Europäischen Union zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten
z betreffend elektrische Betriebsmittel
zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen (2006/95/EG) [LVD]
z über die elektromagnetische Verträglichkeit
(2004/108/ EG) [EMCD]
z über die Beschränkung der Verwendung
bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro­und Elektronikgeräten (2011/65/EG) [RoHS] übereinstimmt.
Die Übereinstimmung mit LVD und EMCD wird nachgewiesen durch die Einhaltung folgender Normen:
EN 61326-1: 07/2013 EN 55011: 11/2014 EN 61010: 04/ 2015 EN 61000-4-2: 12/2009 EN 61000-4-3: 04/2011 EN 61000-4-4: 04/2013 EN 61000-4-5: 03/2015 EN 61000-4-6: 08/2014 EN 61000-4- 8: 11/2010 EN 61000-4-11: 02/2005
Bei der Beurteilung der elektromagnetischen Verträglichkeit wurden die Störaussendungs­grenzwerte für Geräte der Klasse B sowie die Störfestigkeit für Betrieb in industriellen Bereichen zugrunde gelegt.
Datum 21.9.2015
Unterschrift
Holger Asmussen General Manager
2
Änderungen vorbehalten
werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. Sind unter­schiedliche Grenzwerte möglich, werden von HA­MEG die härteren Prüfbedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit nden die für den Industriebe­reich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlos-
senen Mess- und Datenleitungen beeinussen
die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unter-
schiedlich. 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.
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Inhaltsverzeichnis

Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elek­trischer oder magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues über die ange­schlossenen Kabel und Leitungen zu Einspei­sung unerwünschter Signalanteile in das Gerät kommen. Dies führt bei HAMEG Geräten nicht zu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung. Geringfügige Abweichungen der Anzeige – und
Messwerte über die vorgegebenen Spezikationen
hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen jedoch auftreten.
HAMEG Instruments GmbH
English 14
Deutsch
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2
LCR-Meter HM8018 4
Technische Daten 5
Wichtige Hinweise 6
Sicherheit 6 Verwendete Symbole 6 Gewährleistung und Reparatur 6 Servicehinweise und Wartung 6 Betriebsbedingungen 7 Inbetriebnahme des Moduls 7
Bedienungselemente HM8018 8
Bedienung des HM8018 9
Messfrequenz 9 Messspannung 9 Messbereiche 10 Die Messbereichsautomatik 10 Die manuelle Messbereichswahl 10 Polarisation (Bias) 11 Auswahl der Messfunktion 11 Die Auto-Messfunktion 11 Mathematische Funktionen 11 Anschließen von Bauteilen 12 Leerlauf/Kurzschluss-Abgleich 12
Speichern der Konguraion 12
Einstellen der Netzfrequenz 12 Messgenauigkeit 13
Änderungen vorbehalten
3
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Messfunktionen: L, C, R, Θ, Q, D, |Z|
Grundgenauigkeit 0,2 %
5 Messfrequenzen: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10kHz, 25 kHz
Maximale Auflösung: 0,001 Ω, 0,001 pF, 0,01 μH
2- und 4-Draht Messung
Parallel- und Serienmodus
Vorspannung für Elektrolytkondensatoren zuschaltbar
Grundgerät HM8001-2 erforderlich

LCR-Meter HM8018

HM8 018
LCR-Meter
HM8018
Grundgerät HM8001-2
Option HZ18 Kelvin-Mess­leitung
Option HZ19 SMD­Messpinzette
4
Änderungen vorbehalten
Messfunktionen: L, C, R, Θ, Q, D |Z|
Grundgenauigkeit 0,2 %
5 Messfrequenzen: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
Maxim ale Auösung : 0 ,001 Ω, 0,001 pF, 0,01 µH
2- und 4-Draht Messung
Parallel- und Serienmodus
Vorspannung für Elektrolytkondensatoren zuschaltbar
Grundgerät HM8001-2 erforderlich
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Technische Daten

LCR-METER HM8018
bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten
Messfunktionen und -bedingungen
Messbare Kenngrößen: R, L, C, Θ, Q/D, |Z|
Schaltungsart: seriell, parallel Messart: 2-Draht, 4-Draht
Messbereiche: R: 0,001 Ω ... 99,9 MΩ C: 0,001 pF ... 99,9 mF L: 0,01 µH ... 9999 H Q: 0,0001 ... 99,9 D: 0,0001 ... 9,9999
Θ
: -180,00° ... +180,00°
Grundgenauigkeit: 0,2 % Messfrequenzen: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz,
25 kHz Frequenzgenauigkeit: ±100 ppm
(außer 120 Hz: 120.2 Hz
Messspannung: 0,5 V
±10% (Leerl auf)
eff
±100 ppm)
Messrate: 2 Messungen/Sekunde
Messbereichswahl: automatisch, manuell DC Bias Spannung: 1 V ±10% Nullpunkt: Leerlauf- und Kurzschluss-
abgleich Abgleichbedingungen: Kurzschluss:R <10 Ω Z <15 Ω Leerlauf: Z >10 kΩ
Messgenauigkeit
mit D‹0,1 bzw. Q›10: (A
= 1 für D<0,1) L: Ae = Af x Ad (1 + Lx/L
d
Z: A R: A mit D 0,1: A
C: Ae = Af x Ad (1 + Cx/C
= Af (1 + Zx/Z
e
= Af x Ad (1 + Rx/R
e
= 1 + D
e
max
2
x
+ Z
max
max
max
+ C
+ L
min/Zx
+ R
min/Cx
min/Lx
min/Rx
mit den Parametern: Cx, Lx, Zx, Rx = Messwert A
= 0,2% bei f = 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz
f
A
= 0,3% bei f = 10 kHz
f
A
= 0,5% bei f = 25 kHz
f
Parameter Auto Range C
160 µF/f (f in kHz)
max
C
53 pF/f (f in kHz)
min
L
480 H/f (f in kHz)
max
L
0,16 mH/f (f in kHz)
min
Z
, R
3 MΩ
max
max
Z
, R
0,5 Ω
min
min
Genauigkeit des Verlustfaktors: Genauigkeit des
Gütefaktors:
Genauigkeit des Phasenwinkels:
A De = ± ——
Q Qe = ————
180 A
Θ =
e
100
2
x
1 ± Qx · D
—— · ——
π
· D
e
100
e
e
Anzeige
5-stellige 7-Segment LED-Anzeige mit Vorzeichen Anzeigearten: Messwert Verhältnis
Offset } rel. Offset
Berechnung erfolgt aus Messwert und gespeichertem Referenzwert
Verschiedenes
Die Eingänge sind kurzschlussfest und kurzzeitig
überspannungsfest bis 100 V
bei einer maximalen
DC
Energieaufnahme von 1 J.
Eine Gerätekonguration kann gespeichert werden. Arbeitstemperatur: +5 °C ... +40 °C Lagertemperatur: –20 °C ... +70 °C
max. rel. Luftfeuchtigkeit: 5%... 80% (ohne Kondensation) Versorgung (von Grundgerät):
+5 V/300 mA +5,2 V/50 mA
-5,2 V/50 mA (
= 2 W)
Gehäuse (ohne 22 pol. Flachstecker):
(B x H x T) 135 x 68 x 228 mm
Gewicht: ca. 500 g
)
)
)
)
Im Lieferumfang enthalten: LCR-Meter HM8018, Bedienungsanleitung Optionales Zubehör: HZ10S Silikon-Messleitung HZ10R Silikon-Messleitung HZ10B Silikon-Messleitung HZ17 Kelvin-Messleitung (4-Draht) mit Prüfspitze HZ18 Kelvin-Messleitung (4-Draht) mit Krokodilklemmen HZ19 Kelvin-Messleitung (4-Draht) mit SMD-Messpinzette
Änderungen vorbehalten
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Wichtige Hinweise

Wichtige Hinweise
HAMEG Module sind normaler weise nur in Verbindung mit dem Grundgerät HM 8001-2 ver-
wendbar. Für den Einbau in andere Systeme ist
darauf zu achten, dass die Module nur mit den
in den technischen Daten spezi zierten Versor­gungsspannungen betrieben werden. Nach dem
Auspacken sollte das Gerät auf mechanische Be­schädigungen und lose Teile im Innern überprüft
werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofor t de r Lieferant zu informier en. Da s Ge rät dar f dann nicht in Betrieb gesetzt werden.
Sicherheit
Diese s Gerät ist g emäß VDE 0 411 Teil 1, Sicherhe its ­bestim mungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, gebaut und geprüft und hat das Werk in sicherheits technisch einwand-
freiem Zustand verlassen. Es entspricht damit
auch den Bestimmungen der europäischen Norm
EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 1010-1. Den Bestimmungen der Schutz klasse I
entsprechend sind alle Gehäuse- und Chassisteile mit dem Netzschutzleiter verbunden (für Module
gilt dies nur in Verbindung mit dem Grundgerät).
Modul und Grundgerät dürfen nur an vor schrift s­mäßigen Schutz kontakt-Steckdosen betrieben werden. Das Auftrennen der Schutzkontaktver­bindung innerhalb oder außerhalb der Einheit ist
unzulässig.
Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Be­trieb nicht mehr möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen
Betrieb zu sichern.
Diese Annahme ist berechtigt, – wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen
aufweist – wenn das Gerät lose Teile enthält, – wenn das Gerät nicht mehr arbeitet, – nach längerer Lagerung unter ungünstigen
Verhältnissen (z.B. im Freien oder in feuchten
Räumen).
Beim Öffnen oder Schließen des Gehäuses muss das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt sein. Wenn danach eine Messung oder ein Ab­gleich am geöffneten Gerät unter Spannung
6
Änderungen vorbehalten
unvermeidlich ist, so darf dies nur durch eine Fachkraft geschehen, die mit den damit verbun-
denen Gefahren vertraut ist.
Verwendete Symbole
Achtung – Bedienungsanleitung beachten
Vorsicht Hochspannung
Erdanschluss
Gewährleistung und Reparatur
Unsere Geräte unterliegen einer strengen Quali-
tätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem
Verlassen der Produktion einen 10-stündigen „Bur n in -Test“. Ansc hl ießend erfolg t ein umfang­reicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Betriebsar ten und die Einhaltung der technischen
Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit
Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführ-
bar kalibriert sind. Es gelten die gesetzlichen
Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in de m das Pr odukt er wor ben wurde . Be i Bean sta n­dungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei
dem Sie das Produkt er worben haben.
Das Produkt darf nur von dafür
autorisiertem Fachpersonal geöffnet werden. Vor Arbeiten am Produkt oder
Öffnen des Produkts ist dieses von der
Versorgungsspannung zu trennen, sonst besteht das Risiko eines elektri-
schen Schlages.
Abgleich, Auswechseln von Teilen, Wartung und Reparatur darf nur von autorisier ten Fachkräften
ausgeführt werden. Werden sicherheitsrelevante Teile (z.B. Netzschalter, Netztrafos oder Siche-
rungen) ausgewechselt, so dürfen diese nur
durch Originalteile ersetzt werden. Nach jedem
Austausch von sicherheitsrelevanten Teilen ist eine Sicherheitsprüfung durchzuführen (Sicht­prüfung, Schutzleiter test, Isolationswider stands-,
Ableitstrommessung, Funktionstest). Damit wird
sichergestellt, dass die Sicherheit des Produkts
erhalten bleibt.
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Wichtige Hinweise
Servicehinweise und Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften der Mess­geräte sollten in gewissen Zeitabständen genau
überprüft werden. Dazu dienen die im Funktions­test des Manuals gegebenen Hinweise.
Löst man die beiden Schrauben am Gehäuse­Rückdeckel des Grundgerätes HM 8001-2, kann der Gehäusemantel nach hinten abgezogen
werden.
Beim späteren Schließen des Gerätes ist darauf zu achten, dass sich der Gehäusemantel an allen Seiten richtig unter den Rand des Front- und
Rückdeckels schiebt. Durch Lösen der beiden
Schrauben an der Modul-Rückseite, lassen sich
beide Chassisdeckel entfernen. Beim späteren
Schließen müssen die Führungsnuten richtig in
das Frontchassis einrasten.
Betriebsbedingungen
Die zulässige Umgebungstemperatur während
des Betriebes reicht von +5 °C...+40 °C. Während
der Lagerung oder des Transports darf die Tem-
peratur zwischen –20 °C und +70 °C betragen. Hat
sich während des Transports oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in
Betrieb genommen wird. Die Geräte sind zum
Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen be-
stimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Ex-
plosionsgefahr sowie bei aggres siver chemischer
Einwirkung betrieben werden. Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten.
Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu
bevorzugen. Die Lüftungslöcher dürfen nicht abgedeckt sein.
Einschieben der Module. Diese können nach
Belieben in der rechten oder linken Einschub-
öffnung betrieben werden. Vor dem Einschieben
oder bei einem Modulw echsel ist das Grundgerät auszuschalten. Der rote Tastenknopf POWER (Mitte Frontrahmen HM 8001-2) steht dann her­aus, wobei ein kleiner Kreis (o) auf der oberen
Tasten schmalseite sichtbar wird. Falls die auf der Rückseite bendlichen BNC-Buchsen nicht benut zt we rden, sollte ma n evt l. ange sch lossene BNC-Kabel aus Sicherheits gründen entfernen.
Zur sicheren Verbindung mit den Betriebsspan­nungen müssen die Module bis zum Anschlag
ei nge schob en werden. Sola nge di es nicht de r Fa ll
ist, besteht keine Schutzleiterverbindung zum Gehäuse des Modules (Büschelstecker oberhalb
der Steckerleiste im Grund gerät). In diesem
Fall darf kein Mess-Signal an die Buchsen des
Modules gelegt werden.
Allgemein gilt: Vor dem Anlegen des Mess­Signales muss das Modul eingeschaltet und funkt ionst üchti g se in. Is t ein Fehl er am Me ssge­rät erkennbar, dürfen keine weiteren Messungen
durchgeführt werden. Vor dem Ausschalten des
Moduls oder bei einem Modulwechsel ist vorher
das Gerät vom Mess kreis zu trennen.
Inbetriebnahme des Moduls
Vor Anschluss des Grundgerätes ist darauf zu achten, dass die auf der Rückseite eingestellte Netzspannung mit dem Anschlusswert des
Netzes übereinstimmt. Die Verbindung zwischen
Schutzleiteranschluss HM 8001-2 und dem Netz-Schutzleiter ist vor jeglichen anderen Ver­bindungen herzustellen (Netzstecker HM 8001-2
also zuerst anschließen). Die Inbetriebnahme
beschränkt sich dann im Wesentlichen auf das
Änderungen vorbehalten
7
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Bedienungselemente

Bedienungselemente HM8018

Display ( 7-Segment LEDs)
Die digitale Messwertanzeige gibt den Mess-
we r t mi t einer Au ösung vo n 5 Stel len wi eder.
Der Messwert wird komma- und vorzeichen-
richtig angezeigt. Die Einheit des Messwerts
wird von einer LED im Einheitenfeld
zeigt. Bei Overow zeigt das Display ----- an.
FREQUENCY (Taste)
Auswahl der Messfrequenz: 100 Hz, 120 Hz,
1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
A (Taste) und –A (LED)
Durch Drücken der Taste A wird der ak-
tuelle Messwert im Speicher A (flüchtig)
gespeichert, wenn sich das HM8018 im
Speicherbetrieb befindet (STORE-LED
leuchtet). Der Messwert kann auch im nicht-
üchtigen Speicher abgelegt werden (siehe
Beschreibung der CAL-Taste
LED –A , be ndet sich da s Messg erä t im Rel a-
ti vmod us, d. h. im Disp lay wird die Di ffe ren z vo n
aktue llem Mess wert – Mes swert im S peicher A
angezeigt. Leuchten sowohl die LED –A als
auch die LED ÷B
, so zeigt das Display
100 * (aktueller Messwert – Messwert im
Speicher A) / Messwert in Speicher B
Relativmodus wird durch erneutes Drücken
de r Tas te A verl ass en und die LE D –A erli scht.
8
Änderungen vorbehalten
ange-
). Leuchtet di e
an. Der
S TORE (Tas te)
Nach Drücken der STORE-Taste leuchtet die
ob erhalb de r Tas te bendl ich e LE D au f und das Messgerät bendet sich im Speicherbetrieb.
Anschließend wird durch Betätige n der Tasten
, ÷B oder CONF IG der ak tuelle Mes-
–A swer t im Speicher A , B oder die Eins tellungen im Kongurationsspeicher abgelegt. Im Dis­play erscheint kurz Sto.A, Sto.b oder Sto.C. Wird e ine andere Taste gedrückt, v erlässt man
den Speicher-Modus. Die STORE-LED erlischt nach Verlassen der Speicherbetriebs.
B (Taste) und ÷B (LED)
Im Speicherbetrieb (LED
durch Drücken der Taste B der aktuelle Mes­swert im Speicher B (flüchtiger Speicher)
abgelegt. In der Standard-Betriebsart leuchtet
die LED ÷B nach dem Betätigen auf und im Display wird das Verhältnis
bzw.
100*(Messwert - A)/B
aktiviert ist) angezeigt. Durch erneutes Drü­cken der Taste B wird dieser Modus ver lassen
und die LED ÷B erlischt.
CAL/CONFIG (Taste)
In d er normalen Betriebsart wir d mit der CAL-
Taste das Abgleichmenu aktiviert. Im Spei­cherbetrieb (STORE-LED die aktuellen Einstellungen durch Drücken der CONFIG-Taste gespeichert (nicht-üchtig). Diese Einstellungen werden nach dem Ein-
schalten geladen.
leuchtet) wird
100*Messwert/B
(wenn -A auch
leuchtet) werden
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Bedienung des HM8018

instrument measures impedance that is out of its current range, the instrument switches one range up or one range down and makes a new measurement. If this measurement is within the validity domain of this new range the instrument will display the value, if not, the range change process will be repeated. There is a built in hysteresis in the order of 10% to prevent multiple range changes when a component is on the limit of range boundary. The chart below gives the limits of range changes.
voltage at the component terminals
for the different ranges
0,5
1,E-01 1,E+00 1,E+01 1,E+02 1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
Remarks: when measuring certain types of inductors it may occurs that the HM8018-2 switches indefinitely between two ranges. This due to the fact that generally the inductor value depends of the current going through, the HM8018-2 will gives different values from one range to an other because the source resistance changes. This variation from one range to another may be higher than the automatic mode hysteresis that creates irresolution. So it is necessary to switch on manual mode to fix the range.
R ANGE/AUTO* (Tas te)
Bereichswahltaste und Taste zur Aktivierung
der Messbereichsautomatik. In der manuellen
Betriebsart (AUTO LED ist aus) erfolgt die Um­schaltung in den nächst höheren Messbereich
durch (mehrmaliges) Betätigen dieser Taste. Der aktuelle Messbereich Ran. X (X = 1...6) erscheint kurz in der Anzeige. Wird die Taste lange ge-
drückt, wechselt das HM8018 in die automatische
Messbereichswahl und die AUTO-LED leuchtet.
Wird bei aktivierter Messbereichsautomatik die AUTO-Taste erneut gedrückt, wechselt das Gerät in die manuelle Betriebsart, wobei der aktuelle Messbereich übernommen und kurz im Display
anzeigt wird.
MODE (Taste)
Mit dieser Taste wird zwischen Par allel- bzw.
Serienmodus umgeschaltet.
–/+ (Buchsen)
Eingangsbuchsen (4 mm Bananenbuchsen)
zum Anschluss der Messkabel (2-Draht­Messung)
BIAS (Taste) und ON (LED)
Durch Betätigen der BIAS-Taste wird eine
Vorspannung von 1 V
der Ausgangsspan-
DC
nung überlagert. Bei aktivierter Bias-Funktion leuchtet die ON-LED. Bei polarisierten Kon-
densatoren sollte diese Funktion aktiviert werden, um eine Verpolung aufgrund der
Sinusspannung zu vermeiden. Wird die BIAS-
Taste erneut betätigt, wird die Bias-Funktion
deaktiviert und die BIAS-LED erlischt.
FUNCTION (Taste)
Mit dieser Taste werden die Hauptmessfunk-
tionen des HM8018 ausgewählt. Im seriellen Modus werden je nach gewählter Messfunk-
, Ls oder Rs im Display angezeigt, im
tion C
s
parallelen Modus C
, Lp oder Rp.
p
Kelvin-Eingang (5polige Diodenbuchse)
Anschluss des 4-Draht-Messkabels HZ18
FUNCTION (Taste)
Mit dieser Taste werden die Sondermessfunk-
tionen des HM8018 ausgewählt: Phasenwinkel
Θ
(-180°...+180°), Impedanz |Z|, Verlustfaktor
D und Gütefaktor Q. Bei aktivierter Kapa-
zitätsmessung wird der Verlustfaktor, bei
Widerstands- bzw. Induktivitätsmessung der Gütefaktor angezeigt.
Einheitenfeld (LEDs)
Anzeige der aktuellen Einheit
Bedienung des HM8018
Messfrequenz
Das LCR Meter HM8018 verfügt über 5 Messfrequenzen
mit einer Genauigkeit von ±0,01%. Die Testfrequenz wird
durch mehrmaliges Drücken der Taste FREQUENCY
ausgewählt. Die entsprechende LED leuchtet. Bei
einem Frequenzwechsel kann es zu einem Wechsel
des Modells (seriell bzw. parallel) kommen, wenn sich das Gerät im AUTO-Modus bendet und wenn die Impedanz den Schwellwert von 1000 Ω überschreitet.
Bei hohen Impedanzen und einer Netzfrequenz von 50 Hz kann es bei einer Testfrequenz von 120 Hz zu einer instabilen Messwertanzeige aufgrund von Frequenzun
terdrückungen kommen. Dies gilt auch für eine Test­frequenz von 100 Hz bei einer Netzfrequenz von 60 Hz.
Abhängig von der Netzfrequenz ist die Messfrequenz entsprechend der folgenden Tabelle zu wählen:
Netzfrequenz 50 Hz
Netzfrequenz 60 Hz
Messspannung
Das HM8018 erzeugt eine Sinusspannung von 0,5 V
eff
beträgt ±5% bei Frequenzen <10 kHz und ±10%
bei 25 kHz. Diese Spannung wird an den Prüing
durch eine Quellenwiderstand angelegt, wobei die Spannung an den Bauteilanschlüssen immer
0,4
0,3
0,2
Spannung (V)
0,1
0
100 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
120 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
(unbelastet). Die Genauigkeit der Amplitude
Spannung an den Bauteilanschlüssen in den
verschiedenen Messbereichen
R1,R2
R3 R4
Impedanz
Änderungen vorbehalten
-
R5,R6
9
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Bedienung des HM8018
<0,5 V ist. Der Ausgangswiderstand ist abhängig vom Messbereich. Der Graph zeigt dieSpannung
an den Bauteilanschlüssen in Abhängigkeit von
Impedanz und Messbereich (R1: Bereich 15 Ω... R6: Bereich 100 MΩ).
Messbereiche
Das HM8018 verfügt über 6 Messbereiche (R1­R6), die manuell oder automatisch ausgewählt
werden können. In den einzelnen Bereichen ist
der Ausgangswiderstand etwa genauso groß wie
der halbe Bereichsendwert. Jedoch in den beiden Berei che R1 un d R6 ist der jeweili ge Ausg angswi­de rstand so gr oß wi e in den Bere ichen R2 und R5.
Achtung:
Die Messbereiche von Kapazität und Induktivität sind abhängig von der Messfrequenz. Große Kapazitäten bzw. kleine Induktivitäten werden in niedrigen Bereichen und kleine Kapazitäten bzw. große Induktivitäten in den hohen Messbereichen gemessen. Die unten stehende Tabelle zeigt den Messbereich bezogen auf den Bauteiltyp und die
Messfrequenz.
Be-
Ausgangs-
reich
Wider-
stand
R1 100 Ω 1mΩ –
R2 100 Ω 15 Ω –
R3 1 kΩ 330Ω –
R4 10 kΩ 3,3 kΩ –
R5 100 kΩ 33 kΩ –
R6 100 kΩ 3 30 k Ω -
Wider-
stand
15Ω
330Ω
3,3 kΩ
33 kΩ
330 kΩ
100MΩ
Induk-
tivität
(H)
0,01 µH –
2,4/f
2,4 /f – 52,5/f
52,5 /f –
525/f
525/f – 5252/f
5252/f –
52520/f 52520/f
9999
Kapazität
99,9 mF – 10,6/f mF
10,6/ f mF –
482/f µF
48 2/f µ F –
48,2/f µF
48, 2/f µ F –
4,82/f µF
4,8 2/f µ F –
0,48/f µF
0,4 8/f µ F –
0,001 pF
f = Messfrequenz in Hz
Die Messbereichsautomatik
Bei aktivier ter Messbereichsautomatik wählt das HM8018 den für eine präzise Mes sung geeigneten Messbereich. Misst das LCR-Meter eine Impe­danz, die größer als der aktuelle Messbereich ist, schaltet es in den nächst höheren oder nied­rigeren Messb ereich und füh rt eine neue M essung
durch. Ist dieses Messergebnis innerhalb des
gültigen Bereichs des neues Messbereichs, zeigt das Messgerät den Wert an. Ist das Ergebnis au­ßerhalb des Bereichs, er folgt wieder ein Bereichs-
10
Änderungen vorbehalten
wechsel. Die Hy sterese von etwa 10 % verhinder t
mehrfaches Bereichsumschalten, wenn sich der Messwert in der Nähe des Bereichsendwerts
bendet. Die folgende Tabelle zeigt die Grenzen
für den Bereichswechsel:
Bereichs-
wechsel
1 to 2 2 to 3 3 to 4 4 to 5 5 to 6
|Z|
|Z| > 15 Ω
|Z| > 330 Ω
|Z| > 3,3 kΩ
|Z| > 33 kΩ
|Z| > 330 kΩ
Bereichs-
wechsel
2 to 1 3 to 2 4 to 3 5 to 4 6 to 5
|Z|
|Z| < 13,5 Ω
|Z| < 300 Ω
|Z| < 3 kΩ
|Z| < 30 kΩ
|Z| < 300 kΩ
Hinweis:
Bei der Messung bestimmter Induktivitäten kann es vorkommen, dass das HM8018 fortwährend
den Messbereich wechselt. Dies beruht auf
der Tatsache, dass sich die Induktivität mit der
Frequenz ändert. Deshalb misst das LCR-Meter
unterschiedliche Werte in den verschiedenen Messbereichen, da sich der Quellenwiderstand
ändert.Diese Veränderung des Messwerts kann in
den verschiedenen Bereichen größer sein als die Hysterese im Auto-Mode, was zu kontinuierlichen
Br eichsums chalten führ t. De shalb ist es notwe n­dig, in die manuelle Betriebsart zu wechseln.
Die manuelle Messbereichswahl
Wenn mehr ere ähnliche B auteile zu messen sind, können die Messungen beschleunigt werden, wenn man, statt im Auto-Modus, im manuellen
Betrieb misst.
Drücken Sie nach der Messung des 1. Bauteils die AUTO-Taste. Der aktuelle Messbereich wird übernommen und kurz im Display angezeigt.
Es besteht die Möglichkeit, diese Einstellung zu
speichern. Drücken Sie zuerst die STORE-Taste und anschließend die CONFIG-Taste. Wenn die
Impedanz des Bauteils größer als der 50fache Nominalwert des Bereichs ist, zeigt das Display
OFL an. Ein Bereichswechsel ist not wendig. Dies gilt nicht für den 15 Ω-Bereich, bei dem ein Be­reichswechsel bei etwa 18 Ω erfolgt.
Der manuelle Modus sollte hauptsächlich bei
hochgenauen Messungen benutzt werden. Um
Messinstabilität und andere Unsicherheiten zu vermeiden, sollte möglichst im automatischen
Modus gemessen werde.
Page 11
Bedienung des HM8018
Polarisation (Bias)
Es besteht die Möglichkeit, dem Messsignal eine
Gleichspannung (Bias) zu überlagern. Elektrolyt-
und Tantalkondensatoren benötigen eine positive Biasspannung für eine korrekte Messung, auch wenn das Messsignal nicht groß genug ist, um
die Bauteile zerstören. Die interne Vorspannung
) erlaubt die Messungen möglichst reali-
(1 V
DC
tätsnah durchzuführen. Die interne Biasspannung ermöglicht außerdem Messungen an Halbleitern.
Um die BIAS-Funktion zu aktivieren ist die BIAS-
Taste zu drücken. Die darüber bendliche ON­LED leuchtet auf. Wird die Taste ein weiteres Mal
gedrückt, wird die Bias-Spannung deaktiviert und
die LED erlischt.
Der zu testende Kondensator muss mit der
richtigen Polarität angeschlossen werden, d.h.
der positive Pol des Kondesators wird an die rote Buchse angeschlossen. Die Biasspannung funk­tioniert nur bei der Kapazitätsmessung
Auswahl der Messfunktion
Die gewünschte Messfunktion wird durch Drücken der Tasten
werden die Hauptmessfunktionen (R,L,C) aus-
gewählt, mit der Taste
tionen (Q, D, Impedanz und Phase).
und ausgewählt. Mit der Taste
die Sekundärmessfunk-
Q = 500
D = 0,002
D = Q = 1
|Z| = 1000
D = Q = 1
Q = 500
D = 0,002
Mathematische Funktionen
Ω
D = 500
Q = 0,002
R
D = 500 Q = 0,002
Um den Ver lus tfakto r zu mess en. muss zuer st die
Kapazitätsmessung ausgewählt werden, sonst
wird der Gütefaktor angezeigt.
Die Auto-Messfunktion
Das HM8018 kann in den meisten Fällen den
Bauteiltyp bestimmen. Es gibt 3 verschiedene
Automatismen: die automatische Impedanzbe­reichswahl (siehe Kapitel Messbereichsauto­matik), die automatische Wahl der Schaltunsgart
(seriell/parallel) und die Auto-Messfunktion.
Diese drei Automatismen sind aktiv, sobald sich das HM8081 im Auto-Modus (AUTO-LED leuch-
tet) bendet. Die einzelnen Automatismen kön­nen durch Tastendruck deaktiviert werden. Die
manuelle Messbereichswahl schaltet alle drei
Automatismen aus. Bendet sich das HM8018
im Auto-Modus, ist die Messfunktion abhängig
von der Impedanz des Bauteils. Die folgende
Skizze zeigt, wie das LCR-Meter die Messf unktion
auswählt.
Neben der Anzeige von Standardparametern wie Widerstand, Induktivität oder Kapazität kann das
HM8018 den Offset und das Verhältnis anzeigen.
Diese Funktionen können nur mit den Standard­messfunktionen benutzt werden. Offset und Ver­hältnis beziehen sich auf den im entsprechenden
Speicher A bzw. B hinterlegten Messwert.
Vorgehensweise bei der Offset-Messung:
1. Das Referenz-Bauteil an das HM8018 an­schließen.
2. Durch Drücken der STORE-Taste und an-
schließend der Taste A wird der momentane
Messwer t im Speicher A abgelegt. Im Display erscheint kurz Sto.A.
3. Durch Drücken der Taste A leuchtet die LED –A auf. Der im Display angezeigte Wert ist dann
die Differenz
Messwert - Speicher A
.
Eine Messung des Verhältnisses ist möglich, in­dem man die Taste –A bei der oben beschrieb enen
Vorgehensweise durch die Taste ÷B ersetzt.
Änderungen vorbehalten
11
Page 12
Bedienung des HM8018
Vorgehensweise bei der Messung des prozen­tualen Offsets:
1. Das Referenz-Bauteil an das HM8018 an­schließen.
2. Durch Drücken der STORE-Taste und an-
schließend der Taste A wird der momentane
Messwer t im Speicher A abgelegt. Im Display erscheint kurz Sto.A.
3. Durch Drücken der STORE-Taste und an-
schließend der Taste B wird der momentane
Mess wert im Sp eicher B abgel egt. Im Displ ay erscheint kurz Sto.B.
4. Durch Drücken der Tasten A und B leuchteten die LEDs –A und ÷B auf. Angezeigt wird dann
100*(Messwert-Speicher A) / Speicher B
mit einer Auösung von 0,01 %.
Der Anzeigeumfang bei der Verhältnismessung
beträgt -100.00% ... +999.99%.
in %
Anschließen von Bauteilen
Es gibt zwei Möglichkeiten, Bauteile an den
HM8018 anzuschließen. Für schnelle Messungen
können die 4 mm Bananenbuchsen benutzt
werden. Das Bauteil wird dann entweder über
Messkabel angeschlossen oder direkt an den Buchs en, die dazu aufg edreht werd en können, be-
fe sti gt. Diese 2-Dr aht-M ess ung ist je doch nicht so genau wie die 4-Draht-Messung. Für hochgenaue
Messungen sollte die HZ18 Kelvin-Messleitung
verwendet werden. Diese Messleitung verwendet
eine Kelvin-Verbindung, die parasitäre Impe-
danzen minimiert. Nach einer Veränderung der
Messanordnung muss ein Open/Short-Abgleich
durchgeführt werden. Dies ist ebenfalls bei einer Änderung der Messfrequenz notwendig.
Bauteils erfolgen, z.B. sollte die Anordnung der Kabel nicht verändert werden. Außerdem sollte die Messkabel frei liegen, d.h. es solten sich
weder Hände noch metallsiche Gegenstände in
de r Nähe bende n, die die Me ssu ng beei nuss en könnten.
Vorgehensweise beim Leerlauf/Kurzschluss­Abgleich:
1. Drücken der CAL-Taste. Das Display zeigt
OP.-Sh. an und die LEDs –A und AUTO blinken.
2. Um den Short-Abgleich durchzuführen, drückt
man die AU TO-Taste, wobei die Messleitungen kurzgeschlossen sein müssen
3. Um den Open-Abgleich durchzuführen, drückt
man die -A-Taste, wobei die Enden der Mess-
leitungen offen sein müssen.
Der Abgleich selbst dauert ein paar Sekunden und bei erfolgreichem Abgleich erscheint im Displ ay die Meldung PASS, bei nicht erfolgreichem Abgleich FAIL. Der Short-Abgleich ist gültig für
Impedanzen bis zu 15 Ω und Widerstände bis 10 Ω. Der Open-Abgleich ist gültig für Impedanzen größer 10 kΩ.
Speichern der Konguration
Wird b eim Einschalten die CAL-Taste gedr ückt bis im Display dEFLT angezeigt wird, wird die
Werkseinstellung geladen. Dies beeinusst je­doch nicht die gespeicherten Abgleichwerte. Die
aktuellen Einstellungen können durch Drücken der STORE-Taste FI G-Taste
abgelegt werden.
und anschließend der CON-
in einem nicht-üchtigen Speicher
Achtung:
Während einer Messung, vor allem von hohen
Im pedan zen, sollten der Pr üing nicht mit Händ en
oder and eren Dingen in B erührun g kommen, da da-
durch das Messergebnis verfälscht werden kann.
Leerlauf/Kurzschluss-Abgleich
Um parasitäre Impedanzen aufgrund der Verbin-
dungen zum Prüing zu kompensieren, wird ein Open/Short-Abgleich durchgeführt. Damit können
Messkabel und andere parasitäre kapazitive Im-
pedanzen kompensiert werden. Der Abgleich wird nur für die aktuelle Messfrequenz durchgeführt.
Der Open/Short-Abgleich sollte unter den glei­chen Bedingungen wie die spätere Messung des
12
Änderungen vorbehalten
Werkseinstellung
AUTO ON Frequenz 1 kHz BIAS OFF Schaltungsart AUTO Messbereich AUTO Anzeige L /C/R (AUTO)
Speicher A 0.0 Speicher B 1.0
Einstellen der Netzfrequenz
Der Dual Slope A/D-Wandler des HM8018 muss entsprechend der Netzfrequenz eingestellt wer­den, um eine gute Netzfrequenzunterdrückung
zu gewährleisten.
Page 13
1. Während dem Einschalten die FREUQENCY-
Taste drücken, bis im Display 50.-60 er-
scheint.
2. Um 50 Hz auszuwählen drückt man die Taste A und für 60 Hz die AUTO-Taste. Der Dezimal-
punkt steht rechts neben der ausgewählten
Frequenz.
3. Durch Drücken der STORE-Taste wird die ausgewählte Frequenz im nicht-üchtigen
Speicher abgelegt und das HM8018 wechselt in den Messmodus. Bei Drücken einer ande­ren Taste wird wechselt das Messgerät ohne
Übernahme der Änderung in den Messmodus.
Messgenauigkeit
(mit Ad = 1 für D < 0,1 bzw. Q > 10)
= Af x Ad (1 + Cx/C
C : A
e
= Af x Ad1 + Lx/L
L : A
e
= Af (1 + Zx/Z
Z : A
e
= Af x Ad1 + Rx/R
R : A
e
A
= 0,2% bei f = 100 Hz, 120 Hz und 1 kHz
f
= 0,3% bei f = 10 kHz
A
f
= 0,5% bei f = 25 kHz
A
f
Parameter Auto Range
C
max
C
min
L
max
L
min
Z
, R
max
max
Z
, R
min
min
0,1 erhält man für die Genauigkeit:
Bei D
x
Ae= 1 + D
x
max
2
+ C
max
+ L
max
+ Z
min/Zx
+ R
max
160 µF/f
53 pF/f
480 H/f
0.16 mH/f 3 MΩ 0,5 Ω
min/Cx
min/Lx
)
min/Rx
)
)
)
Bedienung des HM8018
Genauigkeit des Verlustfaktors:
A De = ± ——
100
e
Genauigkeit des Gütefaktors:
Q Qe = ————
2
· D
x
1 ± Qx · D
e
e
Genauigkeit des Phasenwinkel
180 A
Θ =
—— · ——
π
e
100
Änderungen vorbehalten
13
Page 14
General information regarding the CE marking
DECLARATION OF CONFORMITY
HAMEG Instruments GmbH Industriestraße 6 D-63533 Mainhausen
The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product
Product name: LCR-Meter Typ e: HM8018 with: HM8001-2
complies with the provisions of the Directive of the Council of the European Union on the approximation of the laws of the Member States
z relating to electrical equipment for use
within dened voltage limits (2006/95/EC)
[LVD]
z relating to electromagnetic compatibility
(2004/108/EC) [EMCD]
z relating to restriction of the use of
hazardous substances in electrical and electronic equipment (2011/65/EC) [RoHS].
General information regarding the CE marking
HAMEG instruments fulll the regulations of the
EMC directive. The conformity test made by HA­MEG is based on the actual generic and product
standards. In cases where different limit values
are applicable, HAMEG applies the strictest standard. For emission the limits for residential, commercial and light industry are applied. Re­garding the immunity (susceptibility) the limits for industrial environment have been used.
The measuring and data lines of the instrument
have much inuence on emission and immunity
and therefore on meeting the acceptance limits. For different applications the lines and/or cables used may be different. For measurement opera­tion the following hints and conditions regarding emission and immunity should be observed:
1. Data cables
For the connection between instruments resp. their interfaces and external devices, (computer,
printer etc.) sufciently screened cables must
be used.
Conformity with LVD and EMCD is proven by compliance with the following standards:
EN 61326-1: 07/2013 EN 55011: 11/2014 EN 61010: 04/ 2015 EN 61000-4-2: 12/2009 EN 61000-4-3: 04/2011 EN 61000-4-4: 04/2013 EN 61000-4-5: 03/2015 EN 61000-4-6: 08/2014 EN 61000-4- 8: 11/2010 EN 61000-4-11: 02/2005
For the assessment of electromagnetic compatibility, the limits of radio interference for Class B equipment as well as the immunity to interference for operation in industry have been used as a basis.
Date 21.9.2015
Signature
Holger Asmussen General Manager
14
Subject to change without notice
Maximum cable length of data lines must not ex­ceed 3 m. The manual may specify shorter lengths.
If several interface connectors are provided only
one of them may be used at any time.
Basically interconnections must have a double
screening. For IEEE-bus purposes the double
screened cable HZ72 from HAMEG is suitable.
2. Signal cables
Basically test leads for signal interconnection between test point and instrument should be as short as possible. Without instruction in the manual for a shorter length, signal lines must be less than 3 meters long.
Signal lines must be screened (coaxial cable ­RG58/U). A proper ground connection is required.
In combination with signal generators double
screened cables (RG223/U, RG214/U) must be used.
3. Inuence on measuring instruments.
In the presence of strong high frequency electric or magnetic elds, even with careful setup of the measuring equipment an inuence can not be
excluded.
Page 15

Content

This will not cause damage or put the instrument out of operation. Small deviations of the measu­ring value (reading) exceeding the instrument‘s
specications may result from such conditions
in some cases.
HAMEG Instruments GmbH
Deutsch 2
English
General information regarding CE-marking 14
LCR Meter HM8018 16
Specications 17
Important hints 18
Safety 18 Operating conditions 18 Warranty and Repair 18 Maintenance 19 Operation of the module 19
Control elements 20
Operation of the HM8018 21
Frequency 21 Test voltage 21 Measuring range 22 Auto-ranging 22 Manual range 22 Polarisation (Bias) 23 Measuring function selection 23 Auto-measurement function 23 Calculation functions 23 Component to test connexion 24 Open/short compensation 24 To perform an open or short calibration: 24 Default settings 24 Factory default parameters 24 Mains frequency setting 24
Subject to change without notice
15
Page 16
Measurement functions: L, C, R, Θ, Q, D, |Z|
Basic accuracy 0.2 %
5 measurement frequencies: 100 Hz, 120Hz, 1 kHz, 10kHz, 25 kHz
Max. Resolution: 0.001 Ω, 0.001 pF, 0.01 μH
2- and 4-wire measurement
Measurement of series and parallel components
Bias voltage for electrolyt capacitors
Mainframe HM8001-2 required for operation

LCR-Meter HM8018

HM8 018
LCR-Meter
HM8018
Mainframe HM8001-2
Option HZ18 Kelvin test lead
Option HZ19 SMD Test Tweezers
16
Subject to change without notice
Measurement functions: L, C, R, Θ, Q, D, |Z|
Basic accuracy 0.2%
5 measurement frequencies: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
Max. Resolution: 0.001 Ω, 0.001 pF, 0.01 µH
2- and 4-wire measurement
Measurement of serial and parallel components
Bias voltage for electrolyt capacitors
Mainframe HM8001-2 required for operation
Page 17
LCR-METER HM8018
Valid at 23 degrees C after a 30 minute warm-up period
Display
Measuring modes: R, L, C, Θ, Q/D, |Z| Equivalent circuits: serial, parallel Measuring method: 2-wire, 4-wire Measuring ranges: R: 0.001 Ω ... 99,9 MΩ
C: 0.001 pF ... 99,9 mF L: 0.01 µH ... 9999 H Q: 0.0001 ... 99,9 D: 0.0001 ... 9,9999
Θ
: -180.00° ... +180.00°
Basic accuracy: 0,2 %
Measuring frequencies: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz Freq. accuracy: ±100 ppm
Measuring voltage: 0.5 V
(except 120 Hz: 120.2 Hz ±100 ppm)
±10% (unloaded)
rms
Measuring rate: 2 measurements/second Range changing: automatic, manual DC Bias voltage: 1 V ±10% Zero setting: Open/short circuit compensation
Compensation limits: Short: R <10 Ω Z <15 Ω Open: Z >10 kΩ
Measurement accuracy
with D‹0.1 or Q›10: (A
= 1 if D<0,1) L: Ae = Af x Ad (1 + Lx/L
d
Z: A R: A with D 0 ,1: A
C: Ae = Af x Ad (1 + Cx/C
= Af (1 + Zx/Z
e
= Af x Ad (1 + Rx/R
e
= 1 + D
e
max
2
x
+ Z
max
max
max
+ C
+ L
min/Zx
+ R
min/Cx
min/Lx
)
min/Rx
)
)
)
with he parameters: Cx, Lx, Zx, Rx = measurement value A
= 0.2% at f = 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz
f
A
= 0.3% at f = 10 kHz
f
A
= 0.5% at f = 25 kHz
f
Parameter Auto Range C
160 µF/f (f in kHz)
max
C
53 pF/f (f in kHz)
min
L
480 H/f (f in kHz)
max
L
0,16 mH/f (f in kHz)
min
Z
, R
3 MΩ
max
max
Z
, R
0,5 Ω
min
min
Dissipation factor accuracy: Quality factor accuracy:
Phase angle
accuracy:
A De = ± ——
Q Qe = ————
180 A
Θ =
e
100
2
x
1 ± Qx · D
—— · ——
π
· D
e
100
e
e
Display
5-digits 7 segment LEDs with sign
Display parameters: Value % value Deviation } % Offset
Calculation from measurement value and reference value stored
Miscellaneous
The inputs are short-circuit-proof and overvoltage protected up to 100 V
with a maximum energy
DC
consumption of 1J. One conguration can be saved.
Operating temperature: +5 °C to +40 °C Storage temperature: -20 °C to +70 °C Max. relative humidity: 5%... 80% (without condensation) Supply voltages (from HM8001-2):
+5 V/300 mA +5.2 V/50 mA
-5.2 V/50 mA
(
= 2 W)
Dimensions (without connector):
(W x H x D) 135 x 68 x 228 mm
Weight: approx. 500 g
Included in delivery: LCR Meter HM8018, Operating manual Optional accessories: HZ10S 5 x silicone test lead (measurement connection in black) HZ10R 5 x silicone test lead (measurement connection in red) HZ10B 5 x silicone test lead (measurement connection in blue) HZ17 Kelvin test lead (4wire) with probe tips HZ18 Kelvin test lead (4wire) with gold plated contacts HZ19 Kelvin test lead (4wire) with SMD-Test-tweezers
Subject to change without notice
17
Page 18
TRIPLE POWER SUPPLY HM 8040-3
HAMEG
VOLTAGE
CURRENT CURRENTVOLTAGE
FUSE ON/OFF
FUSE
ON/OFF
PUSH LONG
OUTPUT

Important hints

Important hints
The operator is requested to carefully reading the following instructions and those of the mainfr ame
HM8001-2, to avoid any operating errors and mi­stakes and in order to b eco-
me acquaint with the module.
After unpacking the module, check for any me-
chanical damage or loose parts inside. Should
there be any transportation damage, inform the supplier immediately and do not put the module
into operation. This plug-in module is primarily intended for use in conjunction with the Mainfra­me HM8001-2. When incorporating it into other
sys tems, the module should only b e operated with
the specied supply voltages.
Safety
The istrument must be disconnected an d secured against unintentional operation if there is any
suggestion that safe operation is not possible.
This may occur:
– if the instrument shows visible damage,
– if the instrument has loose parts.
– if the instrument does not function, – after long storage under unfavourable
circumstances (e.g. outdoors or in moist
environments),
– after excessive transportation stress (e.g. in
poor packaging).
When removing or replacing the metal case, the instrument must be completely disconnected
from the mains supply. If any measurement or
calibration procedures are necessary on the opened-up instr ument, thes e must only be ca rried
out by qualied personnel acquainted with the danger involved.
Symbols marked on equipment:
ATTENTION refer to manual.
DANGER High voltage.
Protective ground (earth) terminal.
This instrument has been designed and tested in accor dance with IEC Publication 1010-1, Safety require ments for electrical equipment for measu-
rement, control, and laboratory use. It corres-
ponds as well to the the CENELEC regulations EN
61010-1. Al l ca se and chas sis parts ar e conn ected to the safety earth conductor. Corresponding to
Safety Class 1 regulations (three-conductor AC
power cable). Without an isolating transformer,
the ins trument's po wer cable mus t be plugged into an approved three-contact electrical outlet, which meets International Electrotechnical Commission
(IEC) safety standards.
Warning!
Any interruption of the protective conductor
inside or outside the instrument or discon-
nection of the protective earth terminal is likely to render the instrument dangerous. Intentional interruption is prohibited.
18
Subject to change without notice
Operating conditions
The ambient temperature range during operation
should be between +5 °C and +40 °C and should not exceed –20 °C or +70 °C during transport or storage. The operational position is optional, how-
ever, the ventilation holes on the HM8001-2 and
on the plug-in modules must not be obstructed.
Warranty and Repair
Our instruments are subject to strict qualit y con­tr ols. Pr ior to le aving the manufa ctu ring si te , ea ch in str ument un der goes a 10-hou r burn -in te st. Th is
is followed by extensive functional quality testing to examine all operating modes and to guarantee
compliance with the specied technical data. The
testing is performed with testing equipment that
is calibrated to national standards. The statutor y
warranty provisio ns shall be gove rned by the la ws
of the cou ntr y in which th e pr oduct was purc has ed.
Page 19
Important hints
In case of any complaints, please contact your
supplier.
The product may only be opened by
authorized and qualied personnel. Prior to working on the product or before the product is opened, it must be disconnected from the AC supply network. Otherwise, personnel will be exposed to the risk of an electric
shock.
Any adjustments, replacements of parts, main­tenance and repair may be carried out only by
authorized technical personnel. Only original
parts may be used for replacing par ts relevant to
safe ty (e.g. power sw itch es, powe r tr ansform er s, fuses). A safety test must always be performed
after parts relevant to safety have been replaced (visual inspection, PE conductor test, insulation resistance measurement, leakage current mea-
surement, functional test). This helps ensure the continued safety of the product.
Maintenance
The most impor tant characteristics of the instru­ments should be per iodically c hecked according to the instructions provided in the sections “Opera-
tional check and “Alignment procedcure. To obtain
the normal operating temperature, the mainframe with in serted module should b e turned on at least
60 minu tes before starting the test. The specied al ignme nt proc edure should be stri ctl y ob ser ved.
When removing the case detach mains/line cord and any other connected cables from case of the
mainframe HM8001-2. Remove both screws on rear panel and, holding case rmly in place, pull ch ass is forwa rd out of case. When later re pla cing
the case, care should be taken to ensure that
it properly ts under the edges of the front and rear frames. After removal of the two screws at
the rear of the module, both chassis covers can
be lifted. When re closi ng the modu le, ca re shou ld
be taken that the guides engage cor rectly with the
front chassis.
practically of inserting the module into the right
or left opening of the mainframe. The following
pre-cautions should be observed:
Before exchanging the module, the mainframe
must be switched off. A small circle (o) is now revealed on the red power button in the front
centre of the mainframe.
If the BNC sockets at the rear panel of the HM80 01-2 unit wer e in use before, the BNC cable s should be disconnected from the basic unit for
safety reasons. Slide in the new module until the end position is reached.
Before being locked in place, the cabinet of the instr ument is not connected to the pr otective earth terminal (banana plug above the mainframe mul-
ti point co nnector). In th is case , no test sign al must be applied to the input terminals of the module.
Generally, the HM8001-2 set must be turned on and in ful l operating c ondition, before applying any
te st sign al. If a fa ilure of th e me asuring equi pment
is detected, no further measurements should
be performed. Before switching off the unit or
exchanging a module, the instrument must be
disconnected from the test circuit.
Operation of the module
Provided that all hints given in the operating instructions of the HM8001-2 Mainframe were followed especially for the selection of the cor­rect mains voltage start of operation consists
Subject to change without notice
19
Page 20

Control elements

Control elements
Digital display (7-segment LEDs)
The measurement value is displayed with a
resolution of 5 digit.The most adapted unit is
displayed in the area
cation is displayed by -----.
FREQUENCY (pushbutton)
Measuring frequency selection: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz
A (pushbutton) and -A (LED)
A llows to save the curr ent measurement value
in memor y (volat ile memor y) of the instr ument if the instrument is in storage mode (STORE
LED is on). The measurement value can be
saved in non-volatile memory (see the de-
scription of the CAL button). In relative mode
(-A LED is on), the instrument displays the relative valu e ÷B LED are on, relative mode is left by pushing the button A
again.
STORE (pushbutton)
By depressing this key the LED indicator
located above it lights up and the instrument
is in storage mode. Then you can press the
following keys A, B or CONFIG in order to
20
Subject to change without notice
Measurement-A
100* (Measurement-A)/B
. Any overow indi-
, or, if the -A and
. Th e
save the measurement value in memory A, B
or the settings in the conguration memory. The display will shortly show STO. A, STO. B or STO.C.If you press any other key the storage mode will be left. The LED Indicator turns off in both cases.
B (pushbutton) and ÷B (LED)
In storage mode (STORE LED lights) the
current measurement value will be stored in memor y B (volatile memory) if the button B is
pu shed. T he me asure ment valu e can be saved
in non-volatile memory (s ee the description of
th e CA L bu tto n) . In relat ive mo de (LED ÷B is on)
the instrument displays the percentage
Measurement/B
if the LEDs -A and ÷B are active. The relative mode is left by pushing the button B again.
CAL (pushbutton)
In n ormal mode, this button allows to pe rform
Open/Short circuit calibration with respec­tively the keys
current settings conguration in non-volatile
memor y if the instrument is in storage mode
(STORE LED lighted up).
RANGE/AUTO* (pushbutton)
In manual mode (AUTO LED is off) this key
allows to select the impedance range of the
instrument. A message RNG. X (X = 1...6) is eetingly displayed at every press of the key to
or
100* (Measurement-A)/B
and . Allows saving the
100*
Page 21
indicate the new range. A long press on this key
instrument measures impedance that is out of its current range, the instrument switches one range up or one range down and makes a new measurement. If this measurement is within the validity domain of this new range the instrument will display the value, if not, the range change process will be repeated. There is a built in hysteresis in the order of 10% to prevent multiple range changes when a component is on the limit of range boundary. The chart below gives the limits of range changes.
Remarks: when measuring certain types of inductors it may occurs that the HM8018-2 switches indefinitely between two ranges. This due to the fact that generally the inductor value depends of the current going through, the HM8018-2 will gives different values from one range to an other because the source resistance changes. This variation from one range to another may be higher than the automatic mode hysteresis that creates irresolution. So it is necessary to switch on manual mode to fix the range.
switches the instrument to autorange mode. Then the AUTO LED is lighted up. If this key is
pressed during the instrument is in the auto­range mode it will cause a hold of the current
range which will be eeting displayed.
MODE (pushbutton)
This key allows selection of the serial or pa-
rallel mode for parameters calculation.
–/+ Connection terminals
( 4 mm banana socket)
Terminals to connect the components to test.
BIAS (pushbutton) and ON (LED)
Press this key to apply a 1 V
the terminals
. If the BIAS function is
bias voltage to
DC
activated the ON LED lights up. This function
is recommended for polarized capacitors measurements in order to avoid polarity in­versionbecause of the alternating measuring
voltage. If the BIAS button is pushed again
the BIAS function will be deactivated (the LED
turns off).

Operation of the HM8018

Frequency
The HM 8018 of fe rs ve di ffe rent test freq uenci es: 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 25 kHz. The frequency ac cur acy is ±0.01%. The test freq uency is sele cted
by pressing several times the FREQUENCY key
until the corresponding indicator lights up. A
change of the frequency can introduce a model change (serial to parallel or parallel to serial), if the instrument is in automatic mode and if the
impedance measurement exceeds the 1000 Ω threshold.
For high impedances and with 50 Hz mains frequency and 120 Hz test frequency, there may occur a small instability in measurement due to
a bad mains frequency rejection. It is the same
for a 60 Hz mains frequency, when a 100 Hz test
frequency is selected. According to the mains
frequency, the test frequency will have to be set as shown in the chart below:
FUNCTION (pushbutton)
This key allows the selection of the main
function of the instrument. If series mode is
selected this key gives access to the following parameters C instrument displays the value of C
, Lp and Rs. In par allel mo de the
p
, Lp or Rp.
p
Kelvin input (5 pole diode socket)
Terminal for connection of the 4 wire Kelvin
Test Leads HZ18
FUNCTION (pushbutton)
This key allow s the selection of the secondary
functions of the instrument. It gives access
to: phase angle measurement (
Θ =-180 ° to
+180°), impedance module, quality factor or dissipation factor. In the last two last cases
the dissipation factor will be displayed, if the
capacitance measuremetn is activated. The
quality factor will be displayed on the other
cases.
UNIT AREA
Display of the current unit.
Mains 50 Hz
Mains 60 Hz
100 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
120 Hz 1 kHz 10 kHz 25 kHz
Test voltage
The HM8018 generates a 0.5 V (u nl oad ed). The le vel accu rac y is ±5% for fr equen ­cies up to 10 kHz, and ±10% for 25 kHz. The voltage
is applied to the component to test by a source
voltage at the component terminals
for the different ranges
0,5
0,4
0,3
Voltage (V)
0,2
0,1
0
1,E-01 1,E+00 1,E+01 1,E+02 1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
R1,R2
Component impedan ce
Subject to change without notice
rms
R3 R4
sine test voltage
R5,R6
21
Page 22
Operation of the HM8018
resistance, thus the voltage at the component
terminals will be always below 0.5 V. The source
resistance is as a function of the impedance ran-
ge. The graph shows the voltage evolution at the
component terminals as function of its impedance
and the measuring range (R1 range 15 Ω, R6 range 10 0 M Ω).
Measuring range
The HM8018 offers 6 impedance ranges (R1-R6).
The measuring range can be selected either
manually or automatically. Each range has a
source resistance approximately equal to half of
the impedance of the cur re nt rang e. The extreme
ranges R1 and R6 use the source resistances of
the R2 and R5 ranges.
Note: The measuring ranges determine the impe­dance ranges (and not capacitance or inductance value ranges), the ranges of capacitance and
inductance depend upon the test frequency. The
high capacitance values as the low inductance values will be measured on a low impedance range, whereas the low capacitance values as the high inductance values will be measured on
the higher ranges.
The chart below gives the measurement range according to the component type and the fre-
quency range.
Range R
source
R1 100 Ω 1mΩ –
R2 100 Ω 15 Ω –
R3 1 kΩ 330Ω –
R4 10 kΩ 3.3 kΩ –
R5 100 kΩ 33 kΩ –
R6 100 kΩ 330 kΩ –
Resi-
stance
15Ω
330Ω
3.3 kΩ
33 kΩ
330 kΩ
100 MΩ
Induc-
tance (H)
0.01 µH –
2.4/f
2 . 4/f –
52.5/f
5 2 .5 / f –
525/f
525/f –
5252/f
5252/f –
52520/f 52520/f
9999
Capaci-
tance
99.9 mF –
10.6/f mF
10.6/f mF –
482/f µF
48 2/f µ F –
48.2/f µF
48.2/f µF –
4.82/f µF
4.82/f µF –
0.48/f µF
0.48/f µF –
0.001 pF
f is the test frequency (Hz)
Auto-ranging
In normal operation the HM8018 selects the most
appropriate range for an accurate measurement.
When th e instrument m easures impedance that it is out of it s current r ange, the inst rument swi tches one range up or one r ange down and makes a new
22
Subject to change without notice
measurement. If this measurement is within the
validity domain of this new range the instrument
will display the value. If not, the range change process will be repeated. There is a built in hy-
steresis in the order of 10% to prevent multiple range changes if a component is on the limit of
range boundary. The chart below gives the limits of range changes.
Range
Change
1 to 2 2 to 3 3 to 4 4 to 5 5 to 6
|Z|
|Z| > 15 Ω
|Z| > 330 Ω
|Z| > 3.3 kΩ
|Z| > 33 kΩ
|Z| > 330 kΩ
Range
Change
2 to 1 3 to 2 4 to 3 5 to 4 6 to 5
|Z|
|Z| < 13.5 Ω
|Z| < 300 Ω
|Z| < 3 kΩ
|Z| < 30 kΩ
|Z| < 300 kΩ
Remarks: If certain types of inductors are measured it may
occur that the HM8018 switches indenitely bet­ween two ranges. Due to the fact that generally
the inductor value depends of the current going through, the HM8018 will give different values from one range to an other because the source
resis tan ce change s. This vari ation fr om one ra nge
to another may be higher than the autom atic mode
hysteresis that creates irresolution. So it is ne­ce ssary to sw itch to manu al mod e to x th e range
Manual range
When an important quantity of similar components has to be tested, the automatic mode process
duration time can be avoided. While a component
is measured in automatic mode, press the AUTO
bu tto n. The cu rre nt rang e (sel ected by the in str u­ment) is hold and displayed for a shor t time. It is possible to save the conguration settings for a
further use by pressing the STORE button and then CONFIG key. If the impedance of the com­ponent is higher than 50 times the nominal value for the range (given by R source resistance), the message OFL is disp layed. Th en you must chan ge
the range. This not applies to the 15 Ω range for
which overtaking is obtained for an impedance of
approx. 18 Ω. As far the higher range R6 allows measurements up to 99.9 MΩ.
The manual range m ode, thus, is to be reser ved to
precise cases. To avoid measurement instability
and additional uncertainty the instrument should
be ever working in automatic range mode.
Page 23
Operation of the HM8018
Polarisation (Bias)
A DC bias voltage can be superposed to the test
signal. Electrolytic and tantalum capacitors need
a positive bias voltage for acc urate measur ement, although the test voltage of the HM8018 is not
high enough to damage the components. The
intern al 1 V
bias voltage allows to perform
DC
me asurements as clos e as po ssi ble to re ality. Th e
internal bias voltage in additi on allows per forming
measurements on semiconductors junctions. To
activate the bias voltage, press the BIAS button
. The ON LED indicator will light up. Pressing
this key a second time disables the bias voltage.
However, make certain that the capacitor being tested is connected with the correct polarity, DC
volta ge posi ti ve po le is appl ied on th e red terminal.
The bias voltage works only when the instrument
on capacitance measurement mode.
Measuring function selection
The desired test function is selected by push but-
and . The push button gives access
tons to the main parameter (R , L or C), The push but ton
allows a secondary parameter measurement
(Q/D, impedance or phase).
In order to measure D parameter the instrument needs at rst to be set to capacitance measure­ment mode, on the other way, Q parameter will
be displayed.
Auto-measurement function
The HM8018 is able to automatically determine
the component type in most cases. 3 different
automatisms exist: the automatic impedance range selection (see the section Auto-ranging), the automatic mode (series/parallel) selection
and the automatic function selection. These three
automatisms are simultaneously activated when the instrument is set in automatic mode with the AUTO ke y
mode that disables their respective automatism.
The manual range selection disables the three
automatisms.
When the instrument is on automatic mode the function choice depends on the impedance mo-
dule, phase angle as well as the quality factor.
The following diagram shows the choice made by
the instrument.
. Th en the user ca n chan ge func tion or
jX
Q = 500
D = 0,002
Q = 500
D = 0,002
D = Q = 1
|Z| = 1000
D = Q = 1
Ω
D = 500
Q = 0,002
R
D = 500 Q = 0,002
Calculation functions
Apar t from displaying normal values as resi­stance, inductance or capacitance, the HM8018
can display relative deviations and percentages.
It is not possible to use these calculation modes
fo r other fu nctio ns than th e thre e prev ious va lues.
The deviations and percentages are displayed in
relation to the two stored values A and B.
The procedure to obtain relative measurement
is as follows:
1) Connect the component corresponding to the
reference value.
2) Store the value (memory A) by pressing the
STORE key and then button A.
3) Press button A. The A LED lights up and the
display shows the value
A direc t percentage measureme nt is possible, it is only to use the ÷B key instead of the –A key in the
previous procedure. Then the instrument displays
the value
100*Measure/B
Subject to change without notice
Measure – A
in %.
.
23
Page 24
Operation of the HM8018
To obtain a deviation in % proceed as follows:
1) Connect the component corresponding to the
reference value.
2) Store the value (memory A) by pressing on the
STORE key, then press the A key.
3) Store the same value (memory B) by pressing
on the STORE key then press the B key.
4) Press the A key then the B key. The -A and ÷B LED in dicator s light up. The di splay show s the
100*(Measure – A)/B
value
resolution.
In any case the percentage result can not exceed
the -100.00% / +999.99% limits.
in %, with a 0.01%
Component to test connexion
The components to test can be connected in two
different ways to the HM8018. Two 4 mm banana jacks are avail able for a quick measurement. The tested object is either plugged in or xed below the screw type terminals. However this quick me thod is not alway s ac cur at e en ough. To per for m
high accuracy measurement it is recommended to use the HZ18 Kelvin Test Leads offered in our
acces sories range. This probe use s a Kelvin con­nexion which minimizes the parasitic impedances. After changing the connection conguration it is necessary to perform an open/short calibration.
This point also is valid when changing frequency
from the extreme ranges.
REMARK: When a measurement is in progress, espec ially for high imp edances, kee p your hands or
any other object away from the test connector be­cause th e meas ureme nt accurac y ma y be af fected .
Open/short compensation
The parasitic impedance compensation from the connection system to the device to test is perfor-
me d by an op en and shor t ca librati on. Th is allows
cables and other parasitic capacitance impedance
compensation. Calibration is performed for the cu rre nt freq uency. It is be tter to pe rfo rm the open /
short calibration in the same conditions like the component measurement will be made, trying to
do not change th e lead positi ons. In othe r re spects keep any objects away from the test connection, as your hand s or me tallic parts which coul d in uenc e measurement.
24
Subject to change without notice
To perform an open or shor t calibration:
– Press on the CAL key. The display indicates
OP.-Sh. The leds –A and AUTO are blinking.
– Pre ss the AU TO key to star t the shor t circuited
calibration; the measuring cables have to be conected
– Press the –A key to start the open circuit
calibration; the measuring cables have to be disconected
The process lasts few seconds, then the PASS message is displayed if the process has been succes sful, in the opposite ca se the FAIL message
will be displayed. Short circuit calibration is valid if the impeda nce is be low 15Ω and if the resistanc e is below 10Ω. Open ci rcuit calibr ation is valid if th e impedance above 10kΩ.
Default settings
To press on the CAL key at power on, until the dEFLT message appears allows to initiate the
instrument with the factory default conguration.
This function will not modify the calibration para-
me ters. The current co ngur ati on may be sa ved in
a non-volatile memory by pressing on the STORE
key then on the CONFIG key.
Factory default parameters:
AUTO ON Frequency 1kHz Bias OFF Equivalent circuit AUTO Impedance range AUTO Display L/C/R (AUTO)
Memory A 0.0 Memory B 1.0
Mains frequency setting
The HM8018 includes a dual slope A /D converter which needs to be set according to the mains frequency in order to obtain a good frequency
rejection.
Pres s on the FREQUE NCY key the message 50.-60 appears. Then press on the -A key on the AU TO key point is placed on the right position of the active
frequency.
Press on the STORE key to save the frequency in a non-volatile memory, or any other key to exit
without saving.
for a 60 Hz ma in s. Th e de cimal
at power on until
for a 50 Hz mains, or
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Measurement accuracy
(with Ad = 1 if D < 0,1 or Q > 10)
= Af x Ad (1 + Cx/C
C : A
e
= Af x Ad1 + Lx/L
L : A
e
= Af (1 + Zx/Z
Z : A
e
= Af x Ad1 + Rx/R
R : A
e
A
= 0,2% for f = 100 Hz, 120 Hz and 1 kHz
f
= 0,3% for f = 10 kHz
A
f
= 0,5% for f = 25 kHz
A
f
Parameter Range Auto
C
max
C
min
L
max
L
min
Z
, R
max
max
, R
Z
min
min
0,1 accuracy becomes
With D
x
max
+ C
max
+ L
max
+ Z
min/Zx
+ R
max
160 µF/f
53 pF/f
480 H/f
0.16 mH/f 3 MΩ
0,5 Ω
min/Cx
min/Lx
)
min/Rx
)
)
)
Ae= 1 + D
2
x
Dissipation factor accuracy :
A De = ± ——
100
e
Quality factor accuracy :
2
Q Qe = ————
· D
x
1 ± Qx · D
Phase angle accuracy :
180 A
Θ =
—— · ——
π
e
100
e
e
Subject to change without notice
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Operation of the HM8018
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Subject to change without notice
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Subject to change without notice
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5800.4540.02 │ Version 02 │HM8018
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