ZC-100B使用说明书

发布时间：2024-11-21

— ZC—— 1ooB z型

超高频电压标准技术说明书

■

中国计量科学研究院

目

一丶概述 …………………………………………………¨ (1)一一性能指标 ……………………………………¨¨ (1)……〓一使用环境及误差 ………………………………¨ (D……四丶……工作原理 ………………………………………¨ (2)⒒ ………使用方法………………………………∵…¨ (3)(一 )前后面板介(二 )开机前的准

绍…………………………………… (3)

备工作……¨………¨…………… (4)

(三 )主机功能介

亠⌒七

绍及操作…………………¨……… (5)

……热偶片的保护、安装及检查 …………………¨ (9)成套性¨…¨…¨…………¨…¨¨……………… (12)

-、掇述

zC∵ 100B型超高频电压标准是在 zC— 100A型的基础上加以改进提高的新型源式计量标准仪器,它具有操作简单、使用方便、准确可靠、实用牲强的特点,其工作频率范围为 DC、 10Hzˉ zO00MHz,可供各计量部门、科研单位、仪器仪表生产厂的实验室等作为高频电压计量的工作标准。该标准仪器采用由中国科学研究院首创的 14元薄膜热偶作为电压测量敏感元件,它具有

105量级的直流正反向差和良好的频率特性,并有灵敏度高、过载能力强等优点。该标准应用交直流替代原理建立起了准确可靠的高频电压标准量值。 zC-10oB型的 1号座可以在 0,2mm传输距离内与各种型号的电子电压表柑连接进行直接裣定。例如:

DA-1,DA-2。 DA-22,DA— 36,Do— l,DYC— 5,B3— 24, MV-19C,Ⅱ FJ-8,HFD-1,HFG-14,ZH2270,9200A,92BD。2号座是专门用来检定各种型号带三通探头的超高频毫伏表,它可以连接公制和英制的 N型头,故此 2号座不但可以检各种带三通头的电子电压表,还可以检定各种型号的校准接收机的电平。例如:

Rs-2,Rs-3,Do-16,ARM—若有特殊要求还可配上3”

5702,ARM-5703,EM642。专用座,用以检定各种 50Ω和 75Ω系统的标准电平表、

厶、

`5” 890zA接收机、示波器、监视器、频普仪、扫频仪的电平及频响。

zC-100B造形新颖、美观和谐、结构合理,采用了数字显示、数据打印、自动平衡等先进技术,与目前国内的同类产品相比,该仪器具有通用性强、测试方便、省时省力、性价比高等优点。在您操作本仪器之前,请务必详细阅读技术说明书。二、性能招标

√笤器缸:重叠围输出特性:输出接头方式:∶消耗功率:体积:重量:三、使用环境及误差1∶

/罗∷ 7000M比等效零内阻源

1号 2号

座是检定各种电子电压

表探头探针的。备有各种可更换座 N型阳性可公制英制两种通用。

的连接器。约 100W。

426mm× 15kg

厶 00mm× 132.5mm

(a)基本工作环境温度:湿度:⒛℃±2℃

(45-75)%1—

压强

o。

086-0.106MPa

电源电压

220V± 2%,50Hz±o。

(b)基准工作固有误差基本误差 (1KHz〉频率特性:

2V— 0.3V(± o.5%,

2.(a)额定工作环境温度湿度:

3V以上 (± o.3%。 1000MHΞ以下 (± 0.5%⒛ 00MHz以下<± 1,5%0

5C-35C(80)%:

电源电压

(b)额定工作固有误差摹本误差 (lKHz):频率特性0

220V± 10%,50Hz±

2V-0.3V(± o.6%,以上 (± 0。 4%。

o.3VⅡ:

1000MHz以下<± 0.5% 2000MHz以下(± l.5%

四、工作原理框图如下:

翟控同轴开关

程控电压基

日日E日日

图

升高,升高了温度的结点与其另外两端形成温差,曲“克效应”西贝产生热电,该热偶由势 14对热偶串联组成,能产生比较大的热电,该热电势势经程控放大器放大唐与另一路受 8031ˉˉ

根据热电变换原理制作的同轴型问热式 14元薄膜热偶安装在特制的热偶座内i用交直流替代的方法通过 8031控制把交流信号加到热偶的加热丝上,当交流电流流过加热丝时会产生一定的热量,该热量通过薄膜介质很快的传到背面与其对应的多元热偶的热端,使上其温度

9 Zi

控制的 D/A变换器输出电压进行比较,比较器输出至 8031,这样形成一个完整的闭环控制回“路。当比较器输出为 0”时,自动平衡完成,8031控制同轴开关切换,交流断,直流替代电压加到热偶加热丝上,并控制其输出大小,使热电势与交流输入时样,这时比较器输出亦一“为 0”。8031控制四位半电压表取样、显示、存储和打印。至此,交直流替代的全过程完成。

ZC-100B就是以这种工作原理和方式建立起准确可靠的高频电压量值的。五、使用方法(一A。

)前后面板介绍前面板

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回□回囚回回回回曰回目回回回回

图

1.POWER电源开关 3.PRN打印键 5.PNEM打印内存键 7.CONT连续测量键9.数字及功能键

11.SAMPLE取样端13.项目指示灯 15.单位指示灯17.忄地址增加键

2.RST复位键 4.sTO存储键 6.LOAD内存调出键 8.STEP单次测量键 I0.OUTPUT交直流输出湍 12.INPUT交流信号输入端14.电压、误差和频率主显示器 16.地址显示器18.ψ地址降低键⒛。微型打印机

19.CLR内存清除键21.打印机出纸口

22.打印机在线指示灯

23.SEL打印机在线键-3—

24.LF打印机走纸键

B。

后面板

1.2⒛ V电源插孔

2.2A保险丝插座3.“地”接线柱(二 )开机前的准备工作

图 3为系统工作

联按图

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L嘤~3

将选好的交流信号源用同轴电缆与 zC-100B的交流输入端 (INPUT)连接好,根据被裣仪器需要选择 ZC-100B的专用座。如检电子电压表用 1号座 (见图 4)。

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i「图一

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厶奎—

直接将 1号座用同轴电缆与 ZC-100B面板的交直流电压输出端

(OUTPUT)拧上,使

热偶座上的多芯插座垂直向上并用支架把座垫好,用专用多芯电缆插头与 ZC— 100B面板上的多芯插座连好,选好与被检表探头相适应的接插件装在热偶座的标准电压输出口内拧紧,将电子电压表的探头轻轻插入标准电压输出口内,使表的探针与座的内导体接上。信号源、被检表及 ZC— lO0B之间的地连好。如检各种带三通的电子电压表或接收机时用 2号座 (见图 5),用专用同轴电缆将 2号座与 zC-100B前面板的输出端 (OUTPUT)接好,用多芯电缆将座与 ZC-100B面板⊥的插座连好。

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L~~__图5

根据被检仪器的情况把热偶座放置适当位置,使热偶座上的多芯插座垂直向上并用支架“”把座垫好。将标准电压输出口上的六棱螺母套上各件中的六棱环形板手,把被检电子电“”压表探头上的三通 N型阴头插入标准电压输出口的六棱螺母内,一只手扶住座及三通,另“一只手反时针轻轻旋转圆环形扳手,将三通与座连好。若检接收机的电平则把座的标准电” (注压输出口直接拧到接收机的高电平端,信号源、被检表及 zC-100B之间的地连好。:系统各仪器间共地 D以上准备工作完成后,连同检定系统的其它仪器一起开启电源,予热(三 )主机功能介绍及操作

15-30分钟。

1.开机按下电源开关 POWER,整机自检,所有显示全亮。 3秒钟后,蜂鸣器晌一下,自检完约“毕,前面板上的 14、 15、 16显示为:“ Va O。 0000V”;17为 00”;打印机在线指示灯亮。这时 ZC— 100B进入正常工作状态。

2.打印功能按一下 PRN键,该键指示灯亮/灭,进入/退出打印状态。

3.存储功能-5—

/退出存储状态。按一下 STO键,该键指示灯亮/灭,进入 4.存储地址调整成,可提供 00— 99共 100个存储地址。地址显示器 ADDREsS由两位 LED七段显示器组

键键或ψ,地址增加或降低每按一次忄入所选地址中,也可调出所选地址通过存储地址的调整与其它功能的配合,可把数据存1。

中所存的数据。 5.单次测量a。

数为某一预定值,记下此值,此调节外接交流信号源输出电压的大小使被检表的读,

.值即标称值 Vn。 STEP,该键指示灯亮,zC—

100B开始对预置电压进行测量。 b。按一下单次测量键灭,测量完毕,测量结果 Va在主显约 15秒钟后,蜂鸣器响一下,STEP键指示灯熄c。

示器中显示出来。于 (蜂鸣器响之前 )打印键 PRN的指示灯是亮着的,ZC-100B处 d。若在测量结束之前打印状态,则所测的结果被打印出来。 sTO的指示灯是亮着的,zC-100B处于若在测量结束之前 (蜂鸣器响之前 )存储键址显示器址显示器所显示的地址中。存储完毕后,地存储状态,则所测的结果被存入当时地e。

的数值加

1,指向下一地址。 18中,存储完毕后,地址加 1变为 19。例如:当时地址为 18,所测结果存入一下 STEP键即可退出单次测量状态。若在单次测量结束之前需停止测量,则再按测的值为按下 (注:在实际测量过程中,高频信号源的输出不是很稳定,ZC-100B所 ) sTEP键的瞬间值,与其后交流源的变化无关。 6.连续测量基本相同。例如,现需对某一交流连续测量为单次测量的重复,其操作过程与单次测量f。

CONT键,该键指示灯亮,测晕开始。每完成一次测量蜂电压连续进行多次测量则可按一下不再按 CONT键,则测量将一次接一次自动鸣器响一下,主显示器显示该次测量值。此时若下 CONT键,该键指示灯熄灭即可。重复进行下去。若想退出连续涮量状态,再接一 7.数据处理功能相对误差等,ZC的处理,如计算平均值、在检定测试过程中,通常需对测试数据进行一定 -100B即可完成这些数据处理。其计算公式,0下:

+va片 100%9va-:σ⒋江咿×;;

va3’

其中:Va为三次测量的平均值,即实际值 Vn为被检表的标称值δ为相对误差。算)根据数据 Va!、(1)Va1、Va2、

三次测量傅进行平均值 (从检定和测量的实际需要出发,ZC-100B只对同一电庄的Va2、:

运

键调节存储 a.用个键或ψ

Va3在内存中的地址情况,具体操作可分为两种 Va3地址不连续,例如分别为 02,08,15。,则陕地址显示器的显洌地址。如欲将运算结果存入地址 20中

6一

示值为⒛。b。

按一下 (数字及功能键 )9中的 A键

,存储键 STO的指示灯将自动亮,即数据处理

A102”。 c.主显示器显示“ A1——”过 9中的数字键键入 02,显示变为“,通“—”过 9中的数字键再键入 08,显示变为“ A208”。,通随后,主显示器显示 A2—““”随后,主显示器显示 A3——通过 9中的数字键再键入 15,显示变为 A315”。“。 zC— 100B算出平均值 Va。假设 Va为女 xxxx,则 14、 15、 16显示 Va x。 xxxx V”且 Va被存入地址⒛中,地址

显示器自动加 1,变为 21。d。e。f。,

时必然要存储。

:此时地址⒛中的原有内容被存入地址 21中,地址 21中的原有内容被存入地 22中……,依此类推。地址 99中的原有内容将丢失 ) g。若 ZC-100B已处于打印状态则 Va1、 Va2、 Va卜 Va被依次打印出来。(注

j。

“ x。 xxxx%” Vn、δδ。分别被存入地址、

h.平均值 Va计算完毕后,若还想计算相对误差δ接着再按一下 A键。,则“,——— V” (此时若想停止计算误差,再接一下 A键即可 i.14、 15、 16显示 Vn—用数字键输入标称值 Vn,主显示器将显示输入值。 Vn值输入完毕,zC-100B算出误差δ设δ为 x.xxxX,则 14、 15、 16的显示为,假k。

)。

21、

(注

:21、 22中的原有内容存入98、

23、

22中。 24中,23、 24中的原有内容存入

25、

26中…,依

此类推。地址

99中的原有内容将丢失 )

被依次打印出来。若 zC-100B已处于打印状态,则 Vn和δ (2)Val、 Va2、 Va3、的地址连续,例如依次为 33、 34、 35。a。

b。

键或ψ键调节地址,使地址显示器显示三个测量值的首地址 33。用个“”按一下数字及功能键 9中的 A键,存储键 sTO的指示灯将自动亮,即数据处理主显示器显示“ A1——”时再按下 A。,这

时必然要存储。c。

“ zC— 100B算出平均值 Va,假设 Va为 x.xxxX,则 14、 15、 16显示 Va x,xxxx V”,且 Va被存入地址 36中,地址显示器自动加 1,变为 37。 (注:此时地址 36中的原有内容被存入地址 37中,地址 37中的原有内容被存入地址 38中……,依此类推。地址 99中的原有内容将丢失 )d。

e.若 zC-100B已处于打印状态,则 Va1、 Va2、 Va3、 Va被依次打印出来。 f.平均值 Va汁算完毕后,若还想计算相对误差,接着再按一下 A键。“ Vn~。———— V” (此时若想停止计算误差,再按一下 A键即 l4、 15、 16显示g。

可 )。

h.用数字键输入标称值 Vn,主显示器将显示输入值。 i.若 ZC-100B已处于打印状态,则 vn和δ被依次打印出来。 8.频率存储、打印功能该功能是为在检定测试过程中记录信号源的频率而设置的。这里规定频率的表达式为 fx1σ IIz,其中 f为带小数点的三位有效数字,n限定为 0、 3、 6、 9,分别对应于 Hz、 KHz、:

MHz、 GHz。具体操作方法:

-7—

按一下效。

“”数字及功能键 9中的 B键

,此时“

a.若打印和存储功能都未被使用,即 PRN”键和飞 TO”键的灯都不亮,则按 B键无

b,若打印、存储功能中有一功能被使用或两个功能都被使用,即“ PRN”键和飞TO”“———”—键中有一个灯亮或两个灯都亮,按一下 B键,

则主显示器显示,其中前三位代表频率表达式中的 f,最后一位代表 n。c。

通过 9中的数字键键入频率表达式中的 f和 n值,这时主机根据预设的打印、存储功

能,或打印、或存储、或既打印又存储该频率值。注意,在键入 f值时,除小数点外应键满三个数后才能键入 n值,如不够三位时应补 0。例如,信号源的频率值为 3.15MHz,可将其表示为 3.15x106Hz。按一下 B键,当主显示“”器显示————时,键入“灬 1、 5、 6”,此时主显示器显示为“ 3、 3.156”该值被存储“或打印,打印形式为 F=3.15MHz”。又如,信号源的频率值为 6KHz,可将其表示为 Gx10:Hz。按一下 B键,当主显示器显示““————”时,键入““ 6〉灬 0、 0、 3”或 0、 0、 6、 3”,此时主显示为 6.003”或“ 006““ 3”,该值被存储或打印,打印形式为 F=6.00KHz”或 F=6KHz”。 9.调出功能 a。按一下调出键 LOAD,该键指示灯亮。

b.用个键或ψ键改变地址显示器中的地址。每改变一次地址,主显示器显示一次该地址中的数据,项目指示灯和单位指示灯指示该数据的项目和单位。 d。此时若 ZC-10oB已处于打印状态,则每个调出值都被依次打印出来。c。 e。

欲结束此功能,再按一下 LOAD键,该键指示灯熄灭即可。

10.打印内存功能该功能可将内存中某一段地址内的数据打印出来。例如,欲打印出地址 36到 59这段地址内的数据。

c。

a.按一下打印内存键 PNEM,该键指示灯亮,这时 PRN键的指示也自动亮。“主显示器显示 A1——”,用数字键输入首地址 36,显示变为“ A136”。“—”随后,主显示器显示 A2—,用数字键输入末地址 59,显示变为“ A259”。b。

d。

随后,打印机自动依次打印出地址 36到 59中的内容。印的同时,14、打

15、

16自动

显示每个地址中的内容。⒍打印完毕,蜂鸣器响一下,PNEM键指示灯熄灭。(注意:输地址时,应先输入低地址后输入

高地址 )

11.清零功能按 -下清零键 CLR,蜂鸣器响一下,当前地址上的内容被清零,例如,当前地址为 16,按一下 CLR键后,地址 16中的数据被清零,地址 17中的数据存入地址 16中,地址 18中的数据存入地址 17中……,依此类推◇地址 99中的内容变为零。

12.复位功能按一下复位键 RsT,zC-1ooB重新自检一次,内存中的数据全部被清零。

13.打印机走纸—

8亠

a。

b。

∷

c.打d。

在打印机在线 (在线指示灯 23亮 )的情况下,按一下 sEL键按一下走纸键 LF,打印机自动走纸。印纸走到所需位置后,再按一下 LF键,停止

走纸。再按一下 SEL键,在线指示灯亮,恢复打印功能。

,在线指示灯熄灭。

14.打印机装卸

{’

用手指稍稍用力捏住打印机插装组件两侧的锁爪即可将打印机装入或卸出机面板。(注意:在装卸过程中应关掉电源 )

ZC— 100B主

15。

打印机换纸,

装好新纸后,把纸轴放回固定槽中将打印机从 zC— 100B主机面板上卸下来,卸下纸轴、灭。再按注意走纸方向,并确倮打印纸不会掉下来。打印机加电,按 SEL键使在线指示灯熄,按 LF键停止下 LF键,使打印机走纸,把打印纸插八机头进纸孔内,当纸走出适当长度后走纸。关掉电源,将打印机装回主机面板上,换纸完毕。 16.错误判断“显示的同时伴 zC— 100B有五种错误提示,主显示器显示 Err N”,其中 N为错误代码。有蜂鸣器连续鸣响。a。

错误 0:Err o(大于1

(1)榆入电压过大烧坏热偶的危险。或更换热偶。b。

5V)。此时应立即降低交流信号源输出信号的幅度,否则有

(2)热偶片安装不正确或已被烧坏,此时应按六所述方法检查热偶片安装是否正确

“”

1:Err1 SEL键,使在线指示灯执行打印功能时,打印机不处于在线状态。此时按一下打印机的错误c。

亮即可。错误错误

2:Err2入地址。出功

打印内存的内容时,输入的第一个地址大于第二个地址。此时应重新输d。

3:Err3

此时应应用调在数据处理过程中,有标称值 Vn或误差被用来参加求平均值的运算。理。能检查参加运算的三个地址中的数据情况,找出错误后再重新进行数据处e。

4:Err4“δ 100%。此时应检查一在输入标称值 Vn时,输入值为 0”或输入值使运算出的误差≥下所输入的标称值 Vn,如有错误应重新输入。”。 17.前面板上“数字及功能键 9中的 C、 D二键留待根据用户需耍进行功能扩展用错误`

六、热偶片的保护、安装及检查

1.保护热偶片平时要放在干燥的容器里,使用时用镊子轻轻拿出来,不要用手摸热偶片的丝和偶丝。加热

2.安装 -9一

更换热偶片时首先把热偶座从机器上取下来来放

然后把座的严标准电压输出口”朝上立起

注:1。压环 2。接插件

3。

弹簧卷 4。压板 5。芯子 6。热偶片 7.1村座图 6

稳。若是 1号座 (见图 6),则先把压环用力拧下来,取出检电子电压表用的接擂件,用镊子把座里的弹簧圈、压板取出,再对准座的内导体芯子将专用的小螺杆拧入,左手拿住座,右手捏紧小螺杆用力垂直向上把芯子轻轻拔出,用洗耳球把坏片子吸出来,再用洗耳球把

坐内吹干净,准备换新片子。用镊子取出一片好片子 (用镊子夹片子时一定不能夹片子已镀电极的部分,只能夹它的边沿 ),首先分清加热丝面和热偶丝面 (见图 7):

注:1。2.

多元薄膜热偶电阻加热带 (为正面 )电阻加热带引出电极图7

注

热偶引出电极 (为反面 )热偶引出端

-10—

用三用表的电阻档测量热偶片两面的阻值,加热丝的阻值为 zO0至 400欧姆之间,热偶“”丝的阻值为 1.5k至钕欧姆之间。然后分清热偶丝的十、一极:热偶丝的两个引出脚中“”“”“”“”浅色的为十端,深色的为一端。热偶座里两半圆极板上分别标有十、一极。把“”“”“”“”热偶片上的十、一极与座上的十、一极对好,轻轻把热偶片放入座内,对正对齐,用专用螺杆把内导体的芯子轻轻插入内导体的中心孔内,压紧。把螺杆轻轻拧出,将压板放入座里压住片子,放好弹簧圈,弹簧圈的销钉卡入外导体的槽内,将选好的与被检表探头相对应的接插件放入座内,用压环拧紧、压正即可使用。若是 2号座 (见图 8),则先用扁扳手把压环用力反时针拧下,用镊子把压圈、六棱螺母、弹簧圈、螺母定位环及 N型阳性头外导体压板取出,再用力把 N型阳性头的内导体反时针拧下,用洗耳球把坏片子吸出,把座内吹干净,即可装入新片子。

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∫5

注:1。压环

2.压卷

3。

弹簧卷 4。六棱螺母7。

6.N型阳性外导体压板

'J 5.定位环ˉ阳性内导体 8.热偶片 9.2饣座8

辶

图

新片子按 1号座的方法放入座内。用手压住片子使其不能转动,然后把 N型阳性头内导体拧入座中心的螺孔内 (注意一定要拧紧 )。按卸出片子的顺序用镊子把 N型阳性头外导体压六棱螺母及压圈浓次放入,用扁扳手将压环拧紧,热偶片安装完毕。弹簧圈、螺板、母定位环、

3.检查(1)将热偶座的多芯插座(见图