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Inhaltszusammenfassung für PeakTech 2150
- Seite 1 Bedienungsanleitung / Operation manual 100 Hz - 100 kHz Digital LCR Messer Digital LCR Meter ® PeakTech 2150...
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Seite 2: Sicherheitshinweise
1. Sicherheitshinweise Dieses Gerät erfüllt die EU-Bestimmungen 89/336/EWG (elektromagnetische Kompatibilität) und 73/23/EWG (Niederspannung) entsprechend der Festlegung im Nachtrag 93/68/EWG (CE-Zeichen). Die nachfolgend aufgeführten Sicherheitshinweise und Informationen zum sicheren und gefahrlosen Betrieb und/oder Service des Gerätes sowie die in der Bedienungsanleitung aufgeführten Sicherheits- und Warnhinweise sind unbedingt zu beachten. - Seite 3 Der LCR-Messer ist batteriebetrieben und wird mit zwei wiederaufladbaren Batterien (Nickel-Mangan) und einem AC-/DC-Adapter geliefert. Typische Einsatzbereiche für das Gerät sind Produktionsstätten, Entwicklungslabore, Service-Zentren und Fachhochschulen. Das Messgerät ermöglicht u. a. definierte Präzisionsmessungen, das Erstellen von Messtabellen, die Messung des elektrostatischen Widerstandes von Kondensatoren sowie bekannter und unbekannter Induktivitäts-, Kapazitäts- und Widerstandswerte, und die Bestimmung der Kapazitäts-, Induktivitäts- und Widerstandswerte von Kabelsystemen, Schaltern, gedruckten Leitern usw.
- Seite 4 θ ∠ Z = R + jX (Ω) θ Rs = θ θ = Tan (Impedanz) (Widerstand) (Blindwiderstand) Ω (Ohm) Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Scheinwiderständen: ) = induktiver Scheinwiderstand , (X ) = kapazitiver Scheinwiderstand. L = Induktivität (H) C = Kapazität (F) f = Frequenz (Hz) Sie werden wie folgt definiert:...
- Seite 5 Reale und gedachte Bauelemente in einer Parallelschaltung: 2.3. Spezifikationen * Messbereiche Messgrößen Bereich 0,000 Ω - 9999 MΩ 0,000 µH - 9999 H 0,000 pF - 9999 F 0,000 Ω - 9999 MΩ 0,000 Ω - 9999 Ω 0,000 - 9999 0,000 - 9999 θ...
- Seite 6 Hinweise: Die angegebene Genauigkeit bezieht sich auf ein Testsignal von 1 V Bei einem Testsignal von 250 mV ist Ae mit dem Faktor 1,25, bei einem Testsignal von 50 mV mit dem Faktor 1,5 zu multiplizieren. Bei L- und C-Messungen und Dx > 0,1 ist Ae mit dem Faktor aus zu multiplizieren.
- Seite 7 θ- Genauigkeit [Zx] 20 M ~ 10 M ~ 1 M ~ 100K ~ 10 ~ 1 1 ~ 0,1 10 M (Ω) 1 M (Ω) 100K (Ω) 10 (Ω) (Ω) (Ω) Freq. 100 Hz +/- 1,046 +/- 0,523 +/- 0,261 +/- 0,105 +/- 0,261 +/- 0,523 120 Hz ❶...
- Seite 8 Genauigkeit von Dx (D-Messwert) <= 0,1 Wenn Dx > 0,1 mit C multiplizieren Beispiel Prüfbedingungen: * Frequenz 1 kHz * Pegel * Geschwindigkeit Langsam * DUT 100 mH Dann π π = 6.283 Ω Genauigkeit siehe Tabelle L = +/- 0,5% ESR Genauigkeit: Prüffrequenz Messwert Blindwiderstand (Ω)
- Seite 9 Beispiel: Prüfbedingungen: Frequenz 1 kHz Pegel Geschwindigkeit Langsam 100 nF Dann Genauigkeit siehe Tabelle C = +/- 0,2% Q Genauigkeit: = Ae von Qx : Qualitätsfaktor Messwert De: Relative D Genauigkeit Genauigkeit von Qx De < 1 Beispiel: Prüfbedingungen: Frequenz 1 kHz Pegel Geschwindigkeit...
- Seite 10 θ- Genauigkeit Beispiel: Prüfbedingungen: Frequenz 1 kHz Pegel Geschwindigkeit Langsam 100 nF Dann Genauigkeit siehe Tabelle Z = +/- 0,2% * Testsignal: - Pegelgenauigkeit: +/- 5% - Frequenzgenauigkeit: 0,1% 100 Ω +/- 5% * Ausgangswiderstand: * Messgeschwindigkeit: - Schnell: 4,5 Messungen/Sek. - Langsam: 2,5 Messungen/Sek.
- Seite 11 Zubehör Anleitung, 2 AA Ni-Mh Akku, Kurzschlussbrücke, AC/DC Adapter, Koffer zus. Zubehör Software für Windows 95/98/NT/2000, SMD-Tastkopf, 4-polige Testklammer, Kelvin-Klammer, Infrarot-Adapter 2.4. Messbedingungen 2.4.1. Messfrequenz: Es stehen 5 Testfrequenzen zur Wahl. Zur Messung von Kapazitäten von 0,01µF oder kleiner verwendet man üblicherweise die Testfrequenz 1 kHz, zur Messung von Kapazitäten über 10 µF die Testfrequenz 120 Hz.
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Seite 12: Betrieb Des Gerätes
3. Betrieb des Gerätes 3.1. Gerätebeschreibung Infrarot-Eingang Hauptanzeige Sekundäranzeige Batteriezustandsanzeige Gerätebezeichnung Ein/Aus-Schalter Relative-Taste Level-Taste Kalibriertaste (10) Frequenztaste (11) Schnell/Langsam-Umschalttaste D, Q, θ, ESR-Funktionstaste (12) (13) Bereichshalte-Taste (14) L, C, Z, DCR - Funktionstaste (15) Batterieladeanzeige (16) DC - Adapter - Eingangsbuchse (17) Guard - Eingang (18) - Seite 13 3.2. Messbetrieb 3.2.1. Auswechseln der Batterien Bei Aufleuchten des Batteriesymbols sind die Batterien verbraucht und baldmöglichst auszuwechseln bzw. sind Akkus über das Ladegerät zu laden. Zum Auswechseln der Batterien wie beschrieben verfahren: * Schrauben am Batteriefachdeckel lösen und Deckel abnehmen. * Verbrauchte Batterien aus dem Batteriefach entnehmen und neue Batterien einsetzen.
- Seite 14 3.3. Kalibrierung der „Offen-“ und „Kurzschluss-Messanzeigen“: Zum Erhalt optimaler Messgenauigkeit beim Messen hoher und niedriger Impedanzen, muss die „Offen“ und „Kurzschlussanzeige“ entsprechend kalibriert werden. Wir empfehlen eine Neukalibrierung nach jedem Wechsel der Testfrequenz und/oder des Testsignals. 3.3.1. Kalibrierung der „Offen-Anzeige“: Bei nicht an den Eingängen angeschlossenen Prüfleitungen, Taste CAL kurz (weniger als 2 Sek.) drücken.
- Seite 15 3.3.6. DC Widerstandsmessungen: DC-Widerstandsmessungen dienen der Messung von unbekannten Widerständen bei einem Testsignal von 1 V DC. Zu messenden Widerstand anschließen und Taste L/C/Z/DCR drücken. Messwert in der LCD-Anzeige ablesen. 3.3.7. AC Impedanzmessungen: Mit dieser Messfunktion wird die unbekannte Impedanz einer Schaltung oder eines Gerätes gemessen. Zur Messung Prüfleitungen über die zu messende Schaltung oder an das zu messende Gerät anlegen und Taste L/C/Z/DCR drücken.
- Seite 16 Die Wahl von Messpegel und Messfrequenz erfolgt mit den entsprechenden Tasten Level bzw. Frequency. -15-...
- Seite 17 3.4. Messungen mit verschiedenem Zubehör: Prüfleitungen entsprechend den gezeigten Abbildungen anschließen. 3.5. Infrarotbetrieb Der Infrarotbetrieb bietet 3 verschiedene Betriebsarten, Normal, Remote und Remote Binning. 3.5.1. Betriebsart "Normal" Diese Betriebsart dient der Umschaltung des Gerätes von Remote- oder Remote-Binning-Betrieb auf Normalbetrieb des Gerätes. -16-...
- Seite 18 3.5.1. Betriebsart "Remote" Diese Betriebsart bietet die Möglichkeit der Datenübertragung an PCs mit Infrarotport über die Infrarot- Schnittstelle des Messgerätes. Dazu sind folgende Parametereinstellungen erforderlich: Übertragungsart: Halb-Duplex Übertragungsgeschwindigkeit: 9600 Baud Parität: keine Datenbits: Stoppbits: Handshake: nein In dieser Betriebsart sind Tastatur und LCD-Anzeige funktionslos geschaltet. Die Steuerung des Messvorgangs erfolgt durch das externe Programm über die Infrarot-Schnittstelle des Messgerätes.
- Seite 19 CpD(?) Befehl Umschaltung Kapazitäts- bzw. Verlustleistungs-Messfunktion (Parallelmessung) bzw. Abfragebefehl für diese Messfunktionen. CsRs(?) Befehl Umschaltung Kapazitäts- bzw. Widerstandsmessfunktion (Reihenmessung) bzw. Abfragebefehl für diese Messfunktionen. CsQ(?) Befehl zur Umschaltung auf die Kapazitäts- bzw. Leistungsfaktor-Messfunktion (Reihenmessung) bzw. Abfragebefehl für diese Messfunktionen. CsD(?) Befehl zur Umschaltung auf die Kapazitäts- bzw.
- Seite 20 * RST (Rückstellbefehl): Mit diesem Befehl erfolgt die Rückstellung des Gerätes auf die Grundeinstellungen bei Auslieferung , langsame Messfolge, CpD-Messfunktion und den Messeinheiten µF, mH (1 kHz-Testsignal, 1 V und Ohm). Nach erfolgter Rückstellung auf die Grundeinstellungen ertönt ein akustisches Quittiersignal.
- Seite 21 LEV(?) Parameter: Dieser Befehl dient der Einstellung bzw. Abfrage des Messpegels. LEV Parameter: Aufruf des Messpegels laut Parametereingabe. Es erfolgt keine Rückmeldung. PARAMETER: ASCII string Nummerischer Code 1 V DC 250 mV 50 mV Beispiel: LEV 1 V LEV? Zeigt die gerade angewendeten Einstellungen der Pegelmessung an. ASC ON LEV? (Ausgabewert)
- Seite 22 PARAMETER: ASCII string Nummerischer Code µF µH mOhm kOhm MOhm Beispiel: RANG pF RANG? Zeigt die gerade eingestellten Messwerte an. Beispiel: ASC ON RANG? pF (Ausgabewert) ASC OFF RANG? 0 (Ausgabewert) READ (Messwertanzeige) Der Befehl zur Anzeige des Messwertes in der gewählten Messfunktion. Beispiel: READ? 0.22724 0.12840 (Ausgabewert)
- Seite 23 Beispiel: SPEED FAST SPEED(?) Zeigt die gerade eingestellten Messgeschwindigkeit an. Beispiel: ASC ON SPEED? SLOW (Ausgabewert) ASC OFF SPEED? 0 (Ausgabewert) 4. Messmethoden 4.1. Anschluss der Prüfleitungen Die automatische Abgleichbrücke zum Anschluss des zu messenden Gerätes oder der zu messenden Schaltung besteht Eingängen...
- Seite 24 4.3. Anschluss an drei Eingänge (3-T-Anschluss) Der Anschluss der zu messenden Schaltung an drei Eingänge erfolgt mit einem Koaxialkabel zur Reduzierung parasitärer Kapazität. Die Abschirmung des Koaxialkabels sollte mit dem entsprechenden Eingang am Mess- gerät verbunden werden. Diese Anschlussart erweitert den effektiven Messbereich auf 10 MΩ.
- Seite 25 4.5. Anschluss an fünf Eingänge (5-T-Anschluss) Diese Anschlussart ist eine Kombination der Anschlussarten 3-T und 4-T, und verwendet vier Koaxialkabel. Diese Art des Anschlusses resultiert in einem breiten Messbereich und ermöglicht Messungen von ca. 10 mΩ bis 10 MΩ. 4.6. Signalpfad über 4 Eingänge (4-T-Pfad) Diese Anschlussart egalisiert die parasitäre Induktivität der Prüfleitungen.
- Seite 26 4.7. Eliminierung der Auswirkungen parasitärer Kapazität Bei Messungen an Bauteilen mit hoher Induktivität (z.B. Kondensatoren von geringer Kapazität) ist der Wert der parasitären Kapazität von ausschlaggebender Bedeutung. In Abbildung 3.6a liegt die parasitäre Kapazität parallel zur Messschaltung sowie Ci und Ch. Zur Egalisierung der parasitären Kapazität wird zwischen die Eingänge H und L eine Schutzelektrode gelegt (Abb.
- Seite 27 4.9. Wahl der Messart (Reihen- oder Parallelmessung) Messungen können in Reihen- oder Parallelschaltung durchgeführt werden. Die Wahl der Messart ist in erster Linie abhängig von der Impedanz der zu messenden Schaltung. 4.10. Kapazitätsmessungen Impedanz und Kapazität eines Kondensators sind umgekehrt proportional. Eine hohe Kapazität bedeutet eine geringe Impedanz und umgekehrt.
- Seite 28 Letzter Stand bei Drucklegung. Technische Änderungen des Gerätes, welche dem Fortschritt dienen, vorbehalten. Hiermit bestätigen wir, dass alle Geräte die in unseren Unterlagen genannten Spezifikationen erfüllen und werkseitig kalibriert geliefert werden. Eine Wiederholung der Kalibrierung nach Ablauf von einem Jahr wird empfohlen. ® © PeakTech 01/2004 -27-...
- Seite 29 2. General ® The PeakTech 2150 is a high accuracy handheld LCR meter, that can perform the inductor, capacitor and resistor measurement up to 100 kHz within 0,2% basic accuracy. It is the most advanced handheld ® AC/DC impedance measurement instrument to date. The PeakTech 2150 can help engineers and students to understand the characteristics of electronic components.
- Seite 30 ® impedance. The common digital multimeter can only measure the DC impedance, but the PeakTech 2150 can do both. It is a very important issue to understand the impedance parameter of the electronic component. When we analyse the impedance by the impedance measurement plane (Fig. 1.1.). It can be visulalized by the real element on the X-axis and the imaginary element on the Y-axis.
- Seite 31 (Impedance) (Resistance) (Reactance) Ω (Ohm) There are two different types of reactance: Inductive (X ) and Capacitive (X ). It can be defined as follows: Inductance (H) Capacitance (F) Frequency (Hz) Also, there are quality factor (Q) and the dissipation factor (D), that need to be discussed. For compo- nent, the quality factor serves as a measure of the reactance purity.
- Seite 32 2.2. Specification * Measurement range Parameter Range 0,000 Ω - 9999 MΩ 0,000 µH - 9999 H 0,000 pF - 9999 F 0,000 Ω - 9999 MΩ 0,000 Ω - 9999 Ω 0,000 - 9999 0,000 - 9999 θ -180,0° - 180,0° C-Accuracy 79,57 pF 159,1 pF...
- Seite 33 L-Accuracy 31,83 kH 15,91 kH 1591 H 159,1 H 15,91mH 1.591mH 15,91 kH 1591 H 159, 1 H 15,91mH 1,591mH 159.1µH 100 Hz 2%+/- 1 1%+/- 1 0,5% 0,2% 0,5% 1% +/- 1 ❶ ❶ +/- 1 +/- 1 +/- 1 120 Hz 26,52 kH 13,26 kH...
- Seite 34 Note: 1. The accuracy applies when the test level is set to 1 V 2. Ae multiplies 1,25 when the test level is set to 250 mV 3. Ae multiplies 1,50 when the test level is set to 50 mV 4.
- Seite 35 ESR – Accuracy = Ae of = Test frequency (Hz) = Measured Reactance Value (Ω) = Measured Inductance Value (H) = Measured Capacitance Value (F) Accuracy applies when Dx (measured D value) ≤ 0,1 Example: Test Condition: Frequency : 1 kHz Level : 1 V Speed...
- Seite 36 Q – Accuracy = Ae of : Measured Quality Factor Value : Relative D Accuracy Accuracy applies when Qx De < 1 Example: Test Condition: Frequency : 1 kHz Level : 1 V Speed : Slow : 1 mH Then π...
- Seite 37 * Test Signal: Level Accuracy : +/- 5% Frequency Accuracy : 0,1% : 100 Ω +/- 5% * Output Impedance * Measuring Speed: Fast : 4,5 meas./sec. Slow : 2,5 meas./sec. * General: Temperature : 0°C to 40°C (Operating) -20°C to 70°C (Storage) Relative Humidity : Up to 85% * Battery Type...
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Seite 38: Operation
This method combines the speed of autoranging and the accuracy of manual ranging and is very easy and simple to perform. ® Series Vs Parallel Measurement (for Inductors): The PeakTech 2150 normally measures inductance in the series equivalent mode. The series mode displays the more accurate measurement in most cases. - Seite 39 When the LOW BATTERY INDICATOR lights up during normal operation, that batteries in the ® PeakTech 2150 should be replaced or recharged to maintain proper operation. Please perform the following steps to change the batteries: 1. Remove the battery hatch by unscrewing the screw of the battery compartment.
- Seite 40 3.2.3. Open and Short Calibration ® The PeakTech 2150 provides open/short calibration capability so the user can get better accuracy in measuring high and low impedance. We recommend that the user performs open/short calibration if the test level or frequency have been changed.
- Seite 41 3.2.7. DC Resistance Measurement The DC resistance measurement measures the resistance of an unknown component by 1 V DC. Select the L/C/Z/DCR-key to make the DCR measurement. The LCD displayes: 3.2.8. AC Impedance Measurement The AC impedance measurement measures the Z of an unknown device. Select the L/C/Z/DCR-key to make the Z measurement.
- Seite 42 3.3. Accessory Operation Follow the figures below to attach the test probes for making mesurement. 4. Infrared Operation ® There are three operation modes in the infrared operation of PeakTech 2150. They are Normal, Remote and Remote Binning modes. Normal: The Normal mode is the default power on local mode.
- Seite 43 2150 measurement is controlled by the external program through the infrared port. Remote binning: ® In the Remote binning mode, the "RMT" on the LCD will flash. The PeakTech 2150 performs a TALK ® ONLY instrument. Which means, that the measurement of PeakTech 2150 is controlled by instrument keys, but the measured value will be displayed on the LCD as well as output to the infrared port.
- Seite 44 2150. This command is used to identify the basic information of ® PeakTech 2150. The return value has four fields separated by comma (,). The total length will not be greater than 100 characters. The four fields are: 1. Manufacturer Name 2.
- Seite 45 FREQ PARAMETER Sets the measurement frequency according to the parameter. There is no return value. PARAMETER: ASCII string Numerical code 100 Hz 120 Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz Example: FREQ 100 kHz FREQ? Returns the current measurement frequency setting. Example: ASC ON FREQ?
- Seite 46 Example: ASC ON MODE? 1 kHz 1 V SLOW CpD µF (return value) ASC ON CPRP MODE? 1 kHz 1 V SLOW CpRp µF Ohm (return value) RANG(?) PARAMETER Sets (queries) the measurement unit. RANG PARAMETER Sets the measurement unit according to the parameter. There is no return value. PARAMETER: ASCII string Numerical code...
- Seite 47 The "DCR" measurement will send only one measurement value. The other measurement modes will send two measured values separated by space (ASCII 20 H). SPEED(?) PARAMETER Sets (queries) the measurement speed. SPEED PARAMETER Sets the measurement speed according to the parameter. There is no return value. PARAMETER: ASCII string Numerical code...
- Seite 48 3-Terminal (3T) 3-Terminal uses coaxial cable to reduce the effect of the parasitic capacitor (Fig. 3.2.). The shield of the coaxial cable should connect to guard of the instrument to increase the measurement range up to 10 MΩ. Co doesn´t effect measurement result.
- Seite 49 * 5-Terminal (5T) 5-Terminal connection is the combination of 3T and 4T (Fig. 3.4). It has four coaxial cables. Due to advantage of the 3T and 4T, this connection can widely increase the measurement range for 10 mΩ to 10 MΩ. Fig.
- Seite 50 * Eliminating the Effect of the Parasitic Capacitor When measuring the high impedance component (i. e. low capacitor), the parasitic capacitor becomes an important issue (Fig. 3.6.). In figure 3.6.a., the parasitic capacitor Cd is paralleled to DUT as well as the Ci and Ch.
- Seite 51 Fig. 3.7. Fig. 3.7. (Continued) 5.3. Selecting the Series of Parallel Mode According to different measurement requirement, there are series and parallel modes to describe the measurement result. It is depending on the high or low impedance value to decide, what mode is to be used.
- Seite 52 This manual is according the latest technical knowing. Technical changings which are in the interest of progress, reserved. We herewith confirm that the units are calibrated by the factory according to the specifications as per the technical specifications. We recommend to calibrate the unit again, after 1 year. ® © PeakTech 01/2004 -51-...