Ascel electronic AE20218 Aufbau-/Bedienungsanleitung

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Inhaltsverzeichnis

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Æ20218

Milliohm Meter

Aufbau- / Bedienungsanleitung

REV 3.0 DE

Inhaltsverzeichnis

Inhaltszusammenfassung für Ascel electronic AE20218

Seite 2: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Sicherheitshinweise..............ii Weitergabe eines aus einem Bausatz entstandenen Gerätes..v Bestimmungsgemäße Verwendung..........v ESD-Hinweise................vi AE20218 Milliohm Meter............1 Schaltungsbeschreibung.............2 Vierleiter-(Kelvin-)Messung............3 Lötanleitung................5 Hinweise zu Bauelementen............7 Aufbau..................15 Abgleich...................18 Checkliste zur Fehlersuche............20 Spannungsversorgung..............22 Einbau ins Gehäuse..............23 Bedienung................24 Schaltplan.................28 Stückliste..................30 Bestückungsplan..............33 Dateninterface................34 Technische Daten..............37...
Seite 3: Sicherheitshinweise
Wichtiger Hinweis! Bitte lesen Sie diese Anleitung komplett durch, bevor Sie diesen Bausatz in Betrieb nehmen. Bewahren Sie diese Anleitung an einem für alle Benutzer jederzeit zugänglichen Platz auf. Sicherheitshinweise Bei allen Geräten, die zu ihrem Betrieb eine elektrische Spannung benötigen, müssen die gültigen VDE-Vorschriften beachtet werden.
Seite 4 • Bauteile, Baugruppen oder Geräte dürfen nur in Betrieb genommen werden, wenn sie vorher berührungssicher in ein Gehäuse eingebaut wurden. Während des Einbaus müssen diese vom Stromnetz getrennt sein. • Spannungsführende Kabel oder Leitungen, mit denen das Gerät, das Bauteil oder die Baugruppe verbunden ist, müssen stets auf Isolationsfehler oder Bruchstellen untersucht werden.
Seite 5 • Alle Verdrahtungsarbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand ausgeführt werden. • Geräte, die mit einer Versorgungsspannung größer als 24V betrieben werden, dürfen nur von einer fachkundigen Person angeschlossen werden. • Schulen, Ausbildungseinrichtungen, Hobby- Selbsthilfewerkstätten ist das Betreiben von Baugruppen durch geschultes Personal verantwortlich zu überwachen.
Seite 6: Weitergabe Eines Aus Einem Bausatz Entstandenen Gerätes
Weitergabe eines aus einem Bausatz entstandenen Gerätes Derjenige, der das aus einem Bausatz entstandene fertige Gerät weitergibt, ist als Hersteller anzusehen. Hiermit liegt die Verantwortung bezüglich Gerätesicherheit, elektromagnetischen Verträglichkeit und weiterer für dieses Gerät geltender Richtlinien bei demjenigen, der den Bausatz aufbaut.
Seite 7: Esd-Hinweise
ESD-Hinweise Was ist ESD? ESD (ElectroStatic Discharge, Gefahrenzeichen für ESD-gefährdete Bauteile elektrostatische Entladung) bezeichnet die Entladung (durch Durchschlag oder Funke) einer großen Potenzialdifferenz, die einen kurzen, sehr hohen Stromimpuls verursacht. Wie entsteht die Aufladung? Meist entsteht die elektrostatische Aufladung durch Reibungs- elektrizität, z.B.
Seite 8: Ae20218 Milliohm Meter
AE20218 Milliohm Meter AE20218 Milliohm Meter – Widerstandsmessgerät, welches die präzise Messung von Widerständen bis in den Milliohm-Bereich erlaubt. Dabei beträgt die Auslösung 0.1 Milliohm im 24 Ohm Messbereich und 1 Milliohm im 240 Ohm Messbereich. Das verwendete Vierleiter-Messprinzip (auch als Kelvin- Messung bekannt) vermeidet dabei den Einfluss der Messleitungen auf das Messergebnis.
Seite 9: Schaltungsbeschreibung
Schaltungsbeschreibung Den Schaltplan des AE20218 kann man in verschiedene Teile unterteilen, die hier nacheinander beschrieben werden. Der digitale Teil basiert auf dem Mikrocontroller IC1, der sämtliche Funktionen steuert, die Berechnung der Messwerte übernimmt sowie das LC-Display ansteuert. Für die USB- Anbindung bei der USB-Option ist der UART-USB FT230X (IC4) zuständig.
Seite 10: Vierleiter-(Kelvin-)Messung
Vierleiter-(Kelvin-)Messung Die Vierleiter-(oder Kelvin-)Messung bringt gegenüber der herkömmlichen Zweileitermessung bei kleinen Messwerten große Vorteile mit sich, da der Widerstand der Messleitungen sowie der Kontaktwiderstand zum Messobjekt die Messung nicht verfälschen. Bei einer Zweileitermessung ist der Gesamtwiderstand, den das Messgerät „sieht“, entsprechend dem Widerstand des Mess- objekts, der Messleitungen sowie dem Kontaktwiderstand.
Seite 11 Bei einer Vierleitermessung wird der Stromkreis für den Mess- strom sowie der für die Spannungsmessung voneinander getrennt, die Messung erfolgt über vier Leiter, daher der Name. Die Spannungsmessung erfolgt hier über andere Leitungen als die, über die der Messstrom angelegt wird – damit wird der Spannungsabfall durch diesen...
Seite 12: Lötanleitung
Lötanleitung Wenn Sie im Löten noch nicht so viel Erfahrung haben, lesen Sie bitte zuerst diese Lötanleitung, bevor Sie zum Lötkolben greifen. Löten ist Übungssache! Üben Sie an einer alten Platine, um Ihre Lötfähigkeiten zu verbessern. • Verwenden Sie beim Löten von elektronischen Schaltungen grundsätzlich nie Lötwasser oder Lötfett.
Seite 13 • Achten Sie darauf, dass das soeben gelötete Bauteil, nachdem Sie den Kolben abgenommen haben, ca. 5 Sek. nicht bewegt wird. Zurück bleibt eine silbrig glänzende, einwandfreie Lötstelle (bei Verwendung von bleihaltigem Lötzinn). Ist die Lötstelle matt, erhitzen Sie sie noch einmal kurz, bis das Lot fließt.
Seite 14: Hinweise Zu Bauelementen
Hinweise zu Bauelementen 1 Widerstände Um einen platzsparenden Aufbau zu ermöglichen, werden die Widerstände stehend eingebaut. Zuerst werden Anschlussdrähte entsprechende abgebogen vorgesehenen Bohrungen (lt. Bestückungsplan) gesteckt. Damit die Bauteile beim Umdrehen der Platine nicht herausfallen können, biegen Sie die Anschlussdrähte der Widerstände leicht auseinander, und verlöten diese dann sorgfältig mit den Leiterbahnen auf der Rückseite...
Seite 15 Farbtabelle: Farbe Ziffer Multiplikator Toleranz ± in % Ohne Silber Gold Schwarz Braun Orange Gelb Grün Blau 0,25 Violett Grau 0,05 Weiß 2 Kondensatoren / ELKOs Stecken Kondensatoren entsprechend gekennzeichneten Bohrungen, biegen Sie die Drähte etwas auseinander und verlöten diese sauber mit den Leiterbahnen. Bei den Elektrolyt-Kondensatoren (Elkos) ist auf richtige Polarität zu achten (+ -).
Seite 16 Kennzeichnung von Kapazitäten Ein dreistelliger Zahlenaufdruck ohne Buchstaben gibt die Kapazität in Picofarad an, wobei die ersten beiden Zahlen den Wert, die Dritte die Zehnerpotenz des Multiplikators beschreibt (105 wird damit zu 10*10 pF = 1µF). Ein- und zweistellige Zahlen ohne Buchstaben geben die Kapazität in pF an. Ein 1- bis 3-stelliger Zahlenaufdruck mit einem kleinen n gibt die Kapazität in Nanofarad an.
Seite 17: Damit Das Bauteil Beim Umdrehen Der Platine Nicht
3 Dioden Achten Sie bei Dioden unbedingt darauf, dass sie richtig gepolt (Lage des Kathodenstriches) eingebaut sind. Der umlaufende Ring kennzeichnet die Kathode (negativer Pol). Damit das Bauteil beim Umdrehen der Platine nicht herausfallen kann, biegen Sie die Anschlussdrähte der Diode ca.
Seite 18 Löten Sie auch LEDs polungsrichtig ein. Die Kathoden der Leuchtdioden sind jeweils durch kürzeres Anschlussbeinchen gekennzeichnet. Betrachtet man eine Leuchtdiode gegen das Licht, so kann man die Kathode auch an der größeren Elektrode im Inneren der LED erkennen. 5 IC-Sockel / ICs Bei Integrierten Schaltungen (ICs) ist die Polarität besonders wichtig, da sie durch Verpolung zerstört werden können! Die richtige Einbaulage geht aus dem Bestückungsdruck hervor.
Seite 19 6 Transistoren Auch Transistoren müssen unbedingt polungsrichtig eingebaut werden. Die richtige Lage geht aus dem Bestückungsdruck hervor. Die abgeflachte Seite des Gehäuses muss dabei mit dem Bestückungsdruck übereinstimmen. Die Anschlussbeine dürfen sich nicht kreuzen! Hinweis: Insbesondere Feldeffekttransistoren (FETs) sind höchst empfindlich gegenüber statischer Elektrizität. 7 Quarz Beim Quarz spielt die Polarität keine Rolle, allerdings ist zu beachten, dass die Unterseite des Quarzes leitend ist.
Seite 20 8 Spulen Spulen werden analog zu Widerständen verlötet. Auch die Kennzeichnung orientiert sich an Widerständen, es sind normalerweise vier Farbringe vorhanden, wobei die ersten zwei Ziffern sind, der Dritte gibt den Multiplikator an und der Vierte die Toleranz. Farbtabelle: Farbe Ziffer Multiplikator Toleranz ±...
Seite 21 9 Relais Bei den Relais ist die auf dem Bestückungsdruck mit einer "1" markierte Seite mit einer breiten Linie auf einer der kurzen Seiten gekennzeichnet. 10 4mm-Buchsen Vor dem Löten der Buchsen entfernen Sie zuerst die Plastikringe - diese würden beim Lötvorgang ansonsten schmelzen.
Seite 22: Aufbau
Aufbau Allgemeine Hinweise Um die Möglichkeit, dass nach dem Zusammenbau etwas nicht funktioniert, zu minimieren, sollte man gewissenhaft und sauber arbeiten. Kontrollieren Sie jeden Schritt, jede Lötstelle zweimal, bevor Sie weiter machen! Halten Sie sich an die Bauanleitung. Haken Sie jeden Schritt doppelt ab: einmal fürs Bauen, einmal fürs Prüfen.
Seite 23 Montage Beginnen Sie mit dem Verlöten der Bauteile auf der Bestückungsseite. Alle Bauteile, die keinen Stern * in der Bezeichnung haben, werden auf die Seite der Platine gesteckt, auf der sich der Bestückungsdruck befindet. Wenn Sie den IC-Sockel verlötet haben, warten Sie mit dem Einstecken von IC1 noch, bis die Montage abgeschlossen ist.
Seite 24 Bestückungsseite, fertig montiert Lötseite, fertig montiert, ohne Display Display Montage...
Seite 25: Abgleich
Messstrom und Spannungsmessung besitzen. Durchführung mit Multimeter Verbinden Sie das Multimeter im Strommessbereich (wählen Sie den mA-Bereich) mit den I Buchsen und stellen Sie den 24 Ohm Messbereich am AE20218 ein. Warten Sie ca. 30s bis zum nächsten Schritt.
Seite 26: Durchführung Mit Referenz
Mit einem kleinen Schlitz-Schraubendreher stellen Sie nun den Messstrom an P1* auf exakt 100.0 mA ein. Verbinden Sie nun die Messleitungen wieder und schließen an diese einen Widerstand zwischen 10 und 24 Ohm an. Warten Sie 30s und schreiben Sie den genauen Messwert auf. Wechseln Sie nun zu dem 240 Ohm Messbereich.
Seite 27: Checkliste Zur Fehlersuche
Checkliste zur Fehlersuche Haken Sie jeden Prüfschritt ab! □ Ist die Betriebsspannung richtig gepolt? □ Liegt die Betriebsspannung bei eingeschaltetem Gerät noch im Bereich von 8 - 12 Volt? □ Sind die Widerstände wertmäßig richtig eingelötet? Überprüfen Sie die Werte noch einmal nach der Farbcode-Tabelle.
Seite 28 □ Befindet sich eine Lötbrücke oder ein Kurzschluss auf Lötseite? Leiterbahnverbindungen oder -unterbrechungen leichter feststellen zu können, halten Sie die gelötete Platine gegen das Licht und suchen von der Lötseite her danach. □ Ist eine kalte Lötstelle vorhanden? Prüfen Sie bitte jede Lötstelle gründlich! Prüfen Sie mit einer Pinzette, ob Bauteile wackeln! Kommt Ihnen eine Lötstelle verdächtig vor, dann löten Sie diese sicherheitshalber...
Seite 29: Spannungsversorgung
Spannungsversorgung Es wird eine Gleichspannung von 8-12 Volt bei max. 300 mA benötigt. Es können das optionale Steckernetzteil, Batterien oder ein sonstiges Netzteil, welches die Anforderungen erfüllt, verwendet werden. Achtung: Wechselspannungsnetzteile (AC) sind nicht geeignet! Hinweis: Bei der ersten Inbetriebnahme wird empfohlen, ein Labornetzgerät mit Strombegrenzung zu verwenden.
Seite 30: Einbau Ins Gehäuse
Einbau ins Gehäuse Hinweis: Hier wird der Einbau in das optional zu diesem Bausatz erhältliche Gehäuse beschrieben. Das Gehäuse ist bereits mit allen erforderlichen Ausschnitten und Beschriftung versehen. Zur Montage stecken Sie die zum Gehäuse mitgelieferten Verlängerungen auf die Taster. Fügen Sie die Platine und die Frontplatte zusammen und stecken Sie beides in die jeweiligen Halterungen im Gehäuse.
Seite 31: Bedienung
Bedienung Hinweise zum sicheren Betrieb Signale dürfen nur dann an einen der Eingänge angelegt werden, wenn das Gerät eingeschaltet ist! Wird ein Signal bei ausgeschaltetem Gerät angelegt, kann der Eingang beschädigt werden! Verbinden Sie keinen der Eingänge mit einer Spannungs- quelle! Widerstände dürfen nur dann In-Circuit gemessen werden wenn sichergestellt ist, dass sämtliche Kondensatoren entladen sind.
Seite 32: Anschluss Der Messleitungen
Anschluss der Messleitungen Schließen Sie die Messleitungen wie im Bild dargestellt an. Es wird empfohlen, die optionalen Vierleiter-Messpinzetten zu verwenden. Schließen Sie dabei die jeweils roten Stecker an die roten Buchsen und die schwarzen Stecker an die schwarzen Buchsen an.
Seite 33: Displayanzeigen
Displayanzeigen Obere Zeile: Messwert (liegt der Wert außerhalb des Messbereichs, wird "-OL-" angezeigt.) Untere Zeile: Neue-Messung-Punkt (leuchtet jedes Mal kurz auf, sobald ein neuer Messwert vorliegt), REL-Anzeige (zeigt an, falls die REL-Funktion aktiviert ist), aktiver Messbereich (24 Ohm oder 240 Ohm), Messstrom (10 mA oder 100 mA). Messbereich ändern Drücken Sie zum Ändern des Messbereichs die Taste.
Seite 34: Dezimalformat Für Die Anzeige Ändern
Drücken Sie die Taste um den REL-Modus zu aktivieren. ΔREL Das Display zeigt "Zero Calibration" an. Der aktuelle Messwert muss dabei innerhalb des gewählten Messbereichs liegen, ansonsten wird eine Fehlermeldung angezeigt. Bei aktivem REL-Modus wird in der unteren Displayzeile "REL" angezeigt. Der Messwert kann dabei negativ werden, wenn er unterhalb des Relativwerts liegt.
Seite 35: Schaltplan
Schaltplan Teil 1/2...
Seite 36 Teil 2/2...
Seite 37: Stückliste
Stückliste Stück Bauteil(e) Wert C1, C3, C5, C7, 100nF C8, C9, C17 C10, C11, C18, 10µF ELKO C2, C6 22pF 220µF ELKO 1N4007 Diode D2, D3, D4, D5, 1N4148 Diode Einstelltrimmer 100Ω Einstelltrimmer 1KΩ 10Ω 100KΩ 10KΩ 220Ω 910Ω 15Ω 0.1% 25ppm/°C 150Ω...
Seite 38 IC-Sockel 28Pol. / MPU MCP3551 ADC (vorbestückt) 7805 Festspannungsregler LT3092 Stromquelle (vorbestückt) LT1634 Spannungsreferenz LT1460 Spannungsreferenz 14,4756MHz Quartz Relais I_OUT_+*, 4mm Buchse, rot V_IN_+* I_OUT_-*, 4mm Buchse, schwarz V_IN_-* Anschlussklemme Spannungsversorgung S1*, S2* Printtaster LCD* 2x16 Dot-Matrix LCD / Stiftleiste Nur USB-Variante: FT230X USB-UART (vorbestückt) C12, C13...
Seite 39 Sonstiges: - Platine - 4 Abstandsbolzen und 8 M2,5 Schrauben zur Displaymontage - Vierleiter Messleitungen (optional) - Gehäuse (optional) incl. 2 Verlängerungskappen für Taster - Netzteil (optional) Hinweis: Bauteile mit einem Stern * im Namen werden auf die gegenüberliegende Platinenseite montiert. Siehe Kapitel "Aufbau".
Seite 40: Bestückungsplan
Bestückungsplan Hinweis: Bauteile mit Stern im Namen werden auf der gegenüberliegenden Platinenseite montiert. Beachte dazu Kapitel "Aufbau." Hinweis: Um die Zuordnung der Bauteile zu den Bezeichnern zu erleichtern, sind die Bauteile und die jeweiligen Bezeichnungen farbig markiert.
Seite 41: Dateninterface
Dateninterface Der AE20218 Milliohm-Meter verfügt optional über eine USB- Schnittstelle, über die er gesteuert werden kann und die Messwerte ausgelesen werden können. Über die USB- Schnittstelle wird ein virtueller Com-Port emuliert, sodass eigene Programme leicht implementiert werden können. Systemanforderungen USB-Interface: - MS Windows®...
Seite 42: Usb Treiberinstallation
USB Treiberinstallation Der Treiber für den virtuellen Com-Port muss vor der Benutzung der Software installiert werden. Sie finden die Treiber für alle unterstützten Betriebssysteme im Verzeichnis "Driver". Starten Sie die Installation und folgen Sie den Bildschirmanweisungen. Hinweis: Neuere Windows Betriebssysteme (ab Windows 7) können den Treiber nach dem Anschluss des Geräts automatisch installieren, falls eine Internetverbindung vorhanden ist.
Seite 43: Screenshot Der Pc-Software
Screenshot der PC-Software Bedienung der PC-Software Wählen Sie zunächst unter den richtigen Com-Port aus und klicken dann auf "Open". Die Verbindung wird hergestellt. Das Display zeigt den Messwert analog zum Gerätedisplay an. können Sie den Messbereich wechseln und die REL- Funktion aktivieren oder deaktivieren.
Seite 44: Technische Daten
Technische Daten Messbereich: 24 Ohm 240 Ohm Auflösung: 0.1 Milliohm 1 Milliohm Messstrom: 100 mA 10 mA Anzeige: 240000 Counts Messspannung: < 5V Messart: Vierleitermessung Funktionen: Relativmessung Messrate: 1 / Sekunde Anzeige: 2x16 Zeichen Dot-Matrix PC-Schnittstelle: USB (Option) Betriebsspannung: 8-12V DC Stromverbrauch: max.
Seite 45: Format Der Datenschnittstelle
Format der Datenschnittstelle Format: <ECN>:<CODE>:<DATA>:; <ECN> 218 – Device Identification Number. It is always 218 for this device. Example: 401:B:0:; Set Range to 24 Ohm Code DIR Function Value (DATA) → Resistance in 0.1 Ohm* ↔ Range 0 = 24 Ohm, 1 = 240 Ohm →...
Seite 46 Notizen...
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