產品簡介
詳細介紹
一、概述
MURT-1型通用檢查儀,為多用途的檢測儀器,它能準確輸出和測量直流電壓、電流;同時組合有高精度多值電阻器。可以模擬多種型號的熱電偶和熱電阻,能校準各種溫度儀表和電動單元組合儀表。本產品采用大規模集成電路和液晶顯示器,便攜式結構,蓄電池供電,操作簡便,可靠性好。
二、主要技術性能
1、量程和測量范圍
a、輸出:0~50mV 0~100mV 0~200mV 0~20mA
b、測量:20mV 200mV 2V 20V 2mA 20mA
c、電阻器調節范圍:0.01~11111.11Ω 零值電阻:<20mΩ
d、環境溫度測量: -20~50℃
2、輸出功率:電壓輸出10mA。電流輸出7.5V。
3、基本誤差
a、電壓、電流測量
量 程 | 基 本 誤 差 | 分 辨 力 |
20V | 0.05%讀數+6個字 | 1mV |
2V | 0.04%讀數+5個字 | 100μV |
200mV | 0.05%讀數+6個字 | 10μV |
20 mV | 0.06%讀數+8個字 | 1μV |
2mA | 0.06%讀數+6個字 | 0.1μA |
20mA | 0.05%讀數+6個字 | 1μA |
b、電阻器
步進盤Ω | ×1000 | ×100 | ×10 | ×1 | ×0.1 | ×0.01 |
準確度 等級% | ±0.02 | ±0.02 | ±0.05 | ±0.2 | ±1 | ±5 |
電阻器的使用功率為0.1W
C、環境溫度顯示
-20℃~50℃測量誤差不大于1℃。其余溫度測量誤差不大于2.5℃。分辨力為0.1℃。
4、基準溫度范圍:20±3℃
5、允許使用溫度:-20~40℃
6、使用環境相對濕度:<80%
7、供電:內附充電電池 7.2V;容量>1.2AH
8、外形尺寸及重量:400×500×200 約:8kg
三、工作原理
現將各單元電路的工作原理簡述如下:
1、DC/DC變換
本產品的工作電源設計為可充電蓄電池,而實際電路需要的電源有好幾種規格,包括:
a、A/D轉換器 電源:±5V約3mA,穩壓
b、環境溫度顯示器 電源:8V約2 mA穩壓
c、恒流源及穩壓源 電源:+12V約40 mA穩壓
-6V約5mA穩壓
d、欠壓檢測電路 電源:5~8V約5 mA
DC/DC變換器采用推挽式變換器電路,其電路結構簡單,同時又能得到多組相互隔離的電源輸出。如圖:電路接通電源后在強烈正反饋的作用下,兩個三極管輪流導通和截至,兩管集電
極電壓波形基本為矩形波,管耗較小,變換器效率亦比較高。其中二極管用來保護三極管的發射極,電阻提供啟動電流。本電路的供電電壓不超過9V,并且負載經常接入,故可不考慮其他的保護措施。
考慮到電池的實際電壓zui低為6.4V,設DC/DC變換器的效率μ=0.6.則此時DC/DC的輸出功率在電池電壓zui低時約1.2~1.4W 相應電池的輸出電流zui大為230mA左右,在電池充足電壓后的電壓大于8.2V,相應的輸出電流zui大為330mA左右,平均電流為270mA.當本產品每次使用時間不大于3小時時,選取電池容量大于1000mAH便可滿足要求
2、欠壓檢測電路
為避免因蓄電池電壓下降造成測量不準及深度放電損壞電池,設計在電池電壓降至6.4V 時欠壓指示燈亮,具體功能由IC完成,它實際是一個比較器。
當電源電壓大于6.4V時,IC1的同相端電壓低于反相端電壓,輸出為高電平,欠壓指示燈不亮,一旦電池電壓小于6.4V時,IC1的同相端電壓高于反相端電壓,輸出低電平,欠壓指示燈亮,提醒使用人員電池需要充電。
3、直流穩壓源和恒流源
本產品可輸出zui大200mV、10mA以上的可調穩壓電壓和zui大7.5V、20mA以上可調的恒流電流,由下圖所示電路完成。
IC3為高精度、高穩定度的集成穩壓器其穩定電壓為2.45V。IC4為電壓跟隨器,由電阻分壓后的51 mV、102 mV、205 mV的信號經IC4給IC5,IC5的輸出信號加在粗調電位器和細調電位器兩端。本產品在使用時,其輸出電壓應從零伏連續,平滑的調到 50mV(或100mV或200mV ),但是由于各種原因集成運放電路在其輸入電壓為零時,輸出電壓有可能到不了零伏。為克服這一問題,必須使運放電路的輸入電壓從一個很小的負電壓開始向正電壓變化。為此設置了一個放大倍數為-0.1/10K的反相器如圖:當IC4的輸出電壓加到10K電阻右邊時,IC5的輸出-值數毫伏的負電壓加到電位器的下端,而電位器的上端為IC4輸出的正電壓。于是在調節電位器滑動觸點時,必定有一點為零電壓。從而滿足了設計要求。需要說明的是IC5輸出的負電壓很小,大約為 IC4輸出電壓的百分之一左右,對輸出電壓、電流的調節細度沒有明顯影響。大小可調的電壓信號送至由IC6和T3、T4組成功率放大器,經放大后輸出。輸出電流和輸出電壓反饋接入點有所不同如下圖:
其中左圖接成的為穩壓電源電路,它在實質上是一個電壓跟隨器。當其輸入電壓因調節而確定后,輸出電壓也就確定了。由于放大器的放大值數較高輸出端的任何因負載引起的電壓變化都能被放大器及時加以糾正,從而保持輸出電壓的穩定。右圖為接成的穩定電流電路,其中的100Ω電阻是取樣電阻。產品I0U0端接上被檢對象后,根據電位器調節確定的輸出電流I0在100Ω電阻兩端產生取樣電壓,正常情況下,該取樣電壓與加在IC6輸入端的電壓是一樣大小,故IC6輸入端的電壓確定了輸出電流的大小,任何由于負載變化引起的輸出電流I0變化,都被放大器及時糾正,從而保持輸出電流的穩定。
IC6選用高精度低噪聲的運放OPO7輸出級采用選用中功率三極管。
4、直流數字電壓、電流表
本產品選用的數字電壓、電流表主要由雙積分式A/D轉換芯片ICL7135及外圍電路構成,考慮到省電顯示部分用液晶顯示器。該種芯片具有轉換精度高,抗*力強的特點,其滿度值為20000個碼,基準電壓1V、分辨力100μV。需測量的電壓zui小分辨力為1μV.故需配用放大倍數分別為1、10、100倍的放大器電路如下:
這里選用高精度的斬波型穩流集成運放電路ICL7650為主體接成同相大器形式。主要是取其輸入阻抗高(R>109Ω)和零位穩定、零飄小的特點。其放大倍數KV=1+Rf/R1,當圖示開關位置情況下,電路的放大倍數
KV1=1+Rf / R1 =(9+0.9+0.1)/(0.9+0.1)=10倍
而當開關位置在下邊時,
KV2=1+Rt / R1=(9+0.9+0.1)/0.1=100倍
而當開關位置在上邊時,因Rf =0故實際為Kv3=1的電壓跟隨器。
圖中10K電阻和二極管均為保護元件,電容可穩定讀數,100Ω、900Ω、9K電阻均用低溫度系數的錳銅線繞制,經嚴格熱處理配對挑選,具有良好的溫度特性及*穩定性能。
5、環境溫度顯示
其電路如下圖:選用ICL7106A/D轉換器芯片和PN結作為溫度傳感器。
圖中R1、R2、RP1組成測溫電橋,RBE是發射結的正向電阻,ICL7106的2.8V基準電壓作為電橋的電源。為改善PN結的溫度非線這里用結型場效應管3DJ7F接成恒流源給PN結供電。
溫度顯示:電路的調試方法分為兩個步驟,首先,將作為溫度傳感器的P-N結(三極管)放入冰水混含體中,等7106的顯值不再變化后調RP1(在測溫電橋的小板上)使7106的顯示為0℃,再將P-N結放在溫度40℃左右的穩定溫度下,調7106顯示板上的電位器便其指示為40℃左右的溫度值以上步驟反復一、兩次即可調準。需要注意的是40℃左右的溫度需一支經校準的分度值0.2℃的水銀溫度計或其他滿足要求的數字式溫度計。
四、面板設置及其功能
、電流顯示為41/2 位數字式直流電壓電流表,環境溫度顯示為3位數字溫度表;調零是數字式電壓、電流表的零位調整;電源接通后“電源/欠壓"指示燈亮,當供電電池的容量不足時“電源/欠壓"指示燈閃爍;端鈕“Ux - Ix"為被測電壓、電流的輸入端子,當“測量選擇"開關指向Ux或Ix時數字電壓、電流表將指示被測量的數值,端鈕“U0 - I0"為電壓源或電流源的輸出端子,其大小由輸出調節旋鈕調整;輸出選擇開關確定在“U0- I0"端鈕輸出電壓或電流;將“測量選擇"放置在與“輸出選擇"相同量的時候,測量顯示即為“U0 I0"端鈕輸出量的準確數值。右上方為溫度傳感器接口,使用時應將傳感器電纜插頭插入。Rn端鈕是標準電阻箱的接線端。通過轉動產品zui下邊的六個十進盤式開關可以得到調節范圍中的任意阻值。左上角為充電電源的插口。
充電時須接入工頻220V電源;充電時電源開關應置“充電"位置。若電池電量不足時,“充電"指示燈亮,電池充滿電后該指示燈自動熄滅。
五、使用方法
1、短路Ux Ix端鈕,將“測量選擇"開關放置于U、 20mV檔,接通電源,數分鐘后調節調零旋鈕使測量顯示表顯示值為零。
2、需要電壓輸出時將“輸出選擇"開關放置于要選定的檔位(0~50mV 0~100mV 0~200mV),同時將測量選擇開關放置于U0 20mV或U0200mV檔,被檢對象接在U0 I0端鈕兩端,調節粗、細旋鈕,達到所需值即可。需要電流輸出時將“輸出選擇"開關置于I020mA檔,同時測量選擇開關放置I020mA,被檢對象接在U0 I0端鈕兩端調節“粗"、“細“調旋鈕達到所需值即可。
3、需要測量機外的電壓、電流時只需將測量選擇開關置于Ux或Ix適當位置,再把被測量接在Ux Ix端鈕兩端,測量顯示將準確顯示被測量的數值,此時U0 I0端的輸出電壓或電流不受影響。
4、一般情況下,輸出電壓時需要產品至被檢對象之間連接導線的電阻值R小于萬分之五,被測對象的內阻。例如:如若被測溫度表的內阻為10Ω,則導線電阻就應該小于5/10000×10=50mΩ。當兩根導線的電阻為50mΩ時,由于測量導線的電阻不為零,造成對測量結果的影響為萬分之五,已經與產品的基本誤差一樣大了。同時當導線過長或導線截面積達不到要求時,建議用四端接法。
具體作法是用兩根導線將產品U0I0端與被檢對象相連接,再用兩根導線將產品Ux Ix與被檢對象相連接。注意正負性的正確連接,如下圖所示:
此時“測量選擇"開關放置在200 mV(或20 mV)“輸出選擇"開關放置在50 mV(100 mV 、200 mV )測量顯示的值使是被檢對象兩端的毫伏值,從而避免了導線電阻造成的測量誤差。
5、由于多值電阻器與測量電路和輸出電路沒有電氣,因此使用方法與單獨多值電阻器的用法相同。Rn兩端的電阻值就等于六個十進電阻盤位置所確定的數值。
6、使用時,若需測溫度,可將溫度傳感器電纜通過右上角的“傳感器"接口插入,即可顯示傳感器所處環境的溫度。
六、注意事項
1、測量Ux Ix或U0 I0時,若出現0000并閃爍。表明過載,應將測量選擇開關換至更高檔位,或調節粗、細調節旋鈕減小輸出。每次使用完畢應將粗調旋鈕逆時針調到zui小。在轉換輸出選擇開關時也應將粗調旋鈕逆時針調到zui小。
2、電壓輸出時的負載能力為10mA,嚴禁短路以避免損壞產品。電流輸出時,輸出端不應開路,接入負載電阻值不宜大于400Ω。
3、當傳感器沒有接入時,溫度表顯示-150℃左右為正常情況,對產品并無影響。
4、*不用時,建議每半年充電一次,以避免電池自放電造成容量過分下降,影響電池壽命。
5、當在露天情況下使用本產品時,特別應注意應避免陽光直接照射在面板上。若不能避免時,必須采取遮陽措施。同時產品也不應直接放置在被陽光嗮熱的地面上使用。
6、每次使用多值電阻器,應將六個十進電阻盤自0~10來回轉動數次,可使接觸穩定可靠。電阻器在使用時不允許超過所規定的標稱使用功率。
7、不用時將儀器上蓋蓋好,放在干燥、清潔、無粉塵和腐蝕性氣體的環境中,并避免陽光直射。
七、儀器配套
每臺產品包裝箱內應有產品一臺,使用說明書一份,電源線一根,合格證一份。
八、附則
在用戶遵守保管和使用規則下,從制造廠發貨日起12個月內,如因產品質量不良而不能正常工作時,本廠無償地為用戶修理。
九、附錄
(轉下頁)
| K | N | J | E | T |
-100 | -3.554 | -2.407 | -4.633 | -5.237 | -3.379 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
100 | 4.096 | 2.774 | 5.269 | 6.319 | 4.279 |
200 | 8.138 | 5.913 | 10.779 | 13.421 | 9.288 |
300 | 12.209 | 9.341 | 16.327 | 21.036 | 14.862 |
400 | 16.397 | 12.974 | 21.848 | 28.946 | 20.872 |
500 | 20.644 | 16.748 | 27.393 | 37.005 | |
600 | 24.905 | 20.613 | 33.102 | 45.093 | |
700 | 29.129 | 24.527 | 39.132 | 53.112 | |
800 | 33.275 | 28.455 | 45.494 | 61.017 | |
900 | 37.326 | 32.371 | 51.877 | 68.787 | |
1000 | 41.276 | 36.256 | 57.953 | 76.375 | |
1100 | 45.119 | 40.087 | 63.792 | ||
1200 | 48.838 | 43.846 | 69.553 | ||
1300 | 52.410 | 47.513 |
熱電偶分度表(mV)