34461A

Keysight 34461A

Zebrane wyniki pomiarów mogą być przesyłane z przyrządu za pomocą interfejsów: USB, LAN lub opcjonalnie przy wykorzystaniu magistrali GPIB.

Wykonywanie pomiarów – jakość i szybkość pomiarów połączona z dostępem do nowoczesnych interfejsów

 

Multimetr laboratoryjny Keysight 34461A

6½ cyfry na wyświetlaczu graficznym

TrueVolt

 
 
Rysunek 1
 
Do testu zastoso­wano impuls o amplitudzie 4 V i szero­kości 2/100 okresu nałożony na składową stałą równą –1 V. Teoretycznie obliczo­na wartość skuteczna napięcia o takim kształcie jest równa 0,553664 V. Multi­metr zmierzył 0,56008 V, ale jest to wy­nik bardzo zbliżony do pomiaru wyko­nanego oscyloskopem. Różnice między wynikami pomiarów a wartością teore­tyczną mogą oczywiście wynikać z nie­dokładności generacji przebiegu.
Multimetr 34461A mierzy prawdzi­we wartości skuteczne napięcia i prą­du (ACV, ACI) oraz wartości śred­nie (DCV, DCI). Pomiar wartości sku­tecznej nie uwzględnia składowej sta­łej. W przyrządach stacjonarnych zwy­kle nie ma takiej opcji pomiarowej, jest ona dostępna w niektórych multime­trach przenośnych. Aby uzyskać war­tość skuteczną uwzględniającą składo­wą stałą, należy wykonać dwa pomia­ry: DC i AC, a następnie obliczyć peł­ną wartość skuteczną jako pierwiastek sumy kwadratów obu tych wielkości.
 

Precyzja, dokładność, stabilność

Jedną z większych zalet miernika 34461A jest duża dokładność pomiarów. Producent podkreśla też wysoką stabil­ność długoterminową. W parametrach technicznych przyrządu dokładność jest podawana w czterech rubrykach uwzględniających czas: 24 godziny, 90 dni, rok i 2 lata. Przykładowo, dokład­ność 24-godzinna dla pomiaru napię­cia na zakresie 10 V jest równa 0,0025% odczytu + 0,0004% zakresu pomiarowe­go. Podawany jest również współczyn­nik temperaturowy w odniesieniu do 1°C, który dla tego pomiaru jest równy odpowiednio 0,0005 + 0,0001. Innym parametrem zasługującym na uznanie jest szeroki zakres częstotliwo­ści dla pomiarów AC. Przyrząd w tym trybie mierzy napięcie i prąd o często­tliwości od 3 Hz do 300 kHz.
 

Pomiary dwoma, albo czterema przewodami

Podstawowe gniazda wejściowe mul­timetru 34461A umieszczono na płycie czołowej (rys. 2), ale są one zdublowa­ne bardzo podobnym (bez gniazda wy­sokoprądowego) zestawem gniazd zain­stalowanych z tyłu. Gniazda są przełą­czane przyciskiem dostępnym na pły­cie czołowej.
 
 
Rysunek 2
 
Ważną cechą multimetru Keysighta jest możliwość wykonywania 4-prze­wodowego pomiaru rezystancji. Sto­sując tę metodę eliminuje się wpływ oporności kabli pomiarowych i rezy­stancji połączeń, co ma szczególne zna­czenie w pomiarach małych rezystan­cji. Do obliczenia rezystancji konieczne jest zmierzenie prądu płynącego przez badany obiekt oraz występującego na nim napięcia. W pomiarach 2-przewo­dowych kable pomiarowe podają prąd do badanego opornika i są jednocze­śnie wykorzystywane do pomiaru na­pięcia na nim. Spadek napięcia na po­łączeniach zniekształca więc wynik. W pomiarach 4-przewodowych funk­cje podawania prądu i pomiaru napię­cia są rozdzielone, tak więc wynik nie jest obarczony błędem spowodowanym nieprawidłowym określeniem napięcia występującego na badanej oporności.
 

Matematyka

Rozszerzeniem możliwości pomiaro­wych multimetru 34461A są oblicze­nia matematyczne wykonywane w cza­sie rzeczywistym. Możliwe jest wyświe­tlanie statystyki pomiarów obejmują­cej wartości: minimalną, maksymalną, średnią oraz zakres zmian, odchylenie standardowe i liczbę pomiarów. Wyni­ki są widoczne w dolnej części ekranu pod polem odczytowym (rys. 3).
 
 
Rysunek 3
 
Kolejną operacją matematyczną jest sprawdzanie czy wynik pomiaru mie­ści się w zadanym przedziale. W tym calu należy zdefiniować wartość mini­malną i maksymalną, a następnie uru­chomić opcję „Limit”. Każde przekro­czenie wyznaczonego przedziału powo­duje wyświetlenie czerwonego alarmu oraz uruchomienie sygnału dźwięko­wego, jeśli taka opcja została włączo­na (rys. 4). Parametry graniczne są wy­świetlane podobnie jak statystyki pod polem odczytowym, niestety zmniej­szają wówczas wysokość cyfr wyniku.
 
 
Rysunek 4
 
Obliczenia matematyczne są również bardzo przydatne podczas pomiarów względnych. Różnice wskazań są po­dawane jednostkach dB lub dBm. Ko­nieczne jest oczywiście podanie wielko­ści odniesienia: np. napięcia dla pomia­rów napięciowych (dB) lub rezystancji odniesienia dla pomiarów mocy (dBm). Domyślną rezystancją jest 600 W, ale może być ona zmieniana spośród kil­ku standardowych wartości. W pomiarach względnych mogą być obliczane różnice pomiędzy kolejny­mi akwizycjami napięciami mierzone­go w jednym gnieździe, albo różnice napięć mierzonych w dwóch gniazdach. W tym przypadku funkcję alternatyw­nych wejść napięciowych pełnią gniaz­da „Sense” wykorzystywane w 4-prze­wodowych pomiarach rezystancji.
 

Praca zespołowa

Na nowoczesnych stanowiskach pomiarowych niezwykle istotna jest zdolność do współpracy poszczegól­nych przyrządów, a także możliwość zdalnego ich sterowania. Multimetr 34461A wyposażono w szereg inter­fejsów komunikacyjnych, które uła­twiają realizację tej funkcjonalności. Na rysunku 5 przedstawiono gniaz­da dostępne na tylnej ściance przy­rządu (USB, LAN, opcjonalnie GPIB).
 
 
Rysunek 5
 
Oprócz gniazd interfejsów komunika­cyjnych możliwe jest korzystanie z ze­wnętrznego przebiegu synchronizują­cego (Ext Trig). Wewnętrzna pamięć multimetru, po połączeniu go z kom­puterem, jest widoczna jako wirtual­ny dysk. Dzięki temu możliwe jest pro­ste, bezpośrednie przenoszenie plików, np. zrzutów ekranowych, parametrów itp., bez żadnego oprogramowania do­datkowego. Wykorzystując połączenie ethernetowe można sterować mierni­kiem przez interfejs webowy.

 
Funkcje pomiarowe, podsumowanie

Cechą wyróżniającą multimetr laboratoryjny Keysight 34461A< jest wysoka dokładność, stabilność dłu­goterminowa i duża liczba odczytów na sekundę. Oprogramowanie firmo­we zawiera procedury auto-testu i ka­libracji. Jak zwykle u Keysighta uwa­gę zwraca nienaganny design i jakość wykonania. W instrukcji użytkowania umieszczono definicje mierzonych pa­rametrów, a także wyjaśniono niektóre kwestie teoretyczne związane z pomia­rami. Szczególną uwagę zwrócono na źródła błędów pomiarowych. Instruk­cja zawiera także zestaw komend SCPI (Standard Commands for Programma­ble Instruments) wykorzystywanych do zdalnego sterowania miernikiem.
 

34461A - dokładność 

Specyfikacja dokładności w formacie % odczytu + % zakresu.
Specyfikacja jest zgoda z ISO/IEC 17025 FOR K = 2
 

Zakres/Częstotliwość	24 godziny TCAL ± 1 °C	90 dni TCAL ± 5 °C
Napięcie DC
100 mV	0.0030 + 0.0030	0.0040 + 0.0035
1 V	0.0020 + 0.0006	0.0030 + 0.0007
10 V	0.0015 + 0.0004	0.0020 + 0.0005
100 V	0.0020 + 0.0006	0.0035 + 0.0006
1000 V	0.0020 + 0.0006	0.0035 + 0.0010
Napięcie true RMS AC
3 Hz– 5 Hz	1.00 + 0.02	1.00 + 0.03
5 Hz– 10 Hz	0.35 + 0.02	0.35 + 0.03
10 Hz – 20 kHz	0.04 + 0.02	0.05 + 0.03
20 kHz – 50 kHz	0.10 + 0.04	0.11 + 0.05
50 kHz – 100 kHz	0.55 + 0.08	0.60 + 0.08
100 kHz– 300 kHz	4.00 + 0.50	4.00 + 0.50
Prąd DC
100 µA	0.010 + 0.020	0.040 + 0.025
1 mA	0.007 + 0.006	0.030 + 0.006
10 mA	0.007 + 0.020	0.030 + 0.020
100 mA	0.010 + 0.004	0.030 + 0.005
1 A	0.050 + 0.006	0.080 + 0.010
3 A	0.180 + 0.020	0.200 + 0.020
10 A	0.050 + 0.010	0.120 + 0.010
Pojemność
1.0000 nF	0.50 + 0.50	0.50 + 0.50
10.000 nF	0.40 + 0.10	0.40 + 0.10
100.00 nF	0.40 + 0.10	0.40 + 0.10
1.0000 µF	0.40 + 0.10	0.40 + 0.10
10.000 µF	0.40 + 0.10	0.40 + 0.10
100.00 µF	0.40 + 0.10	0.40 + 0.10
Prąd true RMS AC
Zakresy: 100 µA, 1 mA, 10 mA, and 100 mA
3 Hz – 5 kHz	0.10 + 0.04	0.10 + 0.04
5 – 10 kHz (typ)	0.10 + 0.04	0.10 + 0.04
Zakres 1 A
3 Hz – 5 kHz	0.10 + 0.04	0.10 + 0.04
5 – 10 kHz (typ	0.10 + 0.04	0.10 + 0.04
Zakres 3 A
3 Hz – 5 kHz	0.23 + 0.04	0.23 + 0.04
5 – 10 kHz (typ)	0.23 + 0.04	0.23 + 0.04
Zakres 10 A
3 Hz – 5 kHz	0.15 + 0.04	0.15 + 0.04
5 – 10 kHz (typ)	0.15 + 0.04	0.15 + 0.04
Ciągłość
1 kΩ	0.002 + 0.030	0.008 + 0.030
Test diody
5V	0.002 + 0.030	0.008 + 0.030
Częstotliwość
3 – 10 Hz	0.100	0.100
10 – 100 Hz	0.030	0.030
100 Hz – 1 kHz	0.003	0.008
1 – 300 kHz	0.002	0.006
Square wave	0.001	0.006

Układ wyzwalania pomiarów:

Wejście sygnału zewnętrznego:
Standard TTL z programowanym typem zbocza
wyzwalającego pomiar
Opóźnienie: <1μs
Jitter: <1μs
Minimalna szerokość impulsu: 1μs
Maksymalna szybkość powtarzania impulsów
wyzwalających: do 1kHz (model 34461A)
do 300 Hz (model 34460A)

Wyjście Voltmeter Complete Output:
Napięcie wyjściowe: 3,3 V
Polaryzacja: programowalne zbocze impulsu
Szerokość impulsu: około 2 μs

Interfejsy zainstalowane w mierniku:
LXI (rev. 1.4) 10/100 Base-T Ethernet (obsługa protokołu VXI-11, interfejs użytkownika dostępny poprzez WEB)
USB USB 2.00 (USB-TMC488&MTP Protocol)
GPIB Opcjonalny interfejs GPIB IEEE-488
Język programowania SCPI-1999, IEEE-488.2, kompatybilny z 34401A

Port USB znajdujący się na panelu przednim przyrządu:
Wspiera obsługę pamięci masowych (MSC) w standardzie USB 2.0
Umożliwia import/eksport plików konfiguracyjnych przyrządu, a także zapis i odczyt zrzutów ekranu

Szybkość systemu (wartości średnie)
Wzorzec: Interfejs GPIB, USB 2.0, VXI-11 i gniazda
Zmiana funkcji[1]: 50/s
Zmiana podzakresu[2]: 100/s
[1] szybkość zmiany z funkcji pomiaru rezystancji metodą dwuprzewodową na dowolna inną funkcję pomiarową
[2] szybkość zmiany bieżącego zakresu na wyższy zakres pomiarowy, ≤10 V, ≤10 MΩ

Wyzwalanie i pamięć
Liczba próbek na pojedyncze wyzwolenie od 1 do 1E6
Opóźnienie wyzwolenia od 0 do 3600 s (z krokiem ~1 μs)
Opóźnienie wyzwalania sygnałem zewnętrznym <10 μs
Jitter dla zewnętrznego sygnału wyzwalającego <1 μs (dla stałego zakresu DC)
Odczyt z pamięci ulotnej 10 000 odczytów (model 34461A), 1 000 odczytów (model 34460A)

Funkcja Probe Hold
Czułość ustawiona na 1% wartości odczytywanej
Przechwytywanie i przemieszczanie się po stabilnej liście odczytów

System plików dla pamięci wewnętrznej
Całkowita pojemność pamięci: 80MB
Zapisywanie odczytów w pamięci nieulotnej w formacje CSV
Zapisywanie i wczytywanie ustawień zdefiniowanych przez użytkownika, ustawień przed wyłączeniem przyrządu[1] i plików typu prf.
Zapisywanie zrzutów ekranu w formatach BMP lub PNG.
[1] Ustawienia przyrządu przed jego wyłączeniem są zapisywane jedynie wtedy, gdy przyrząd jest wyłączany za pomocą przycisku znajdującego się na panelu przednim przyrządu.

Funkcje matematyczne
Przyrząd udostępnia takie funkcje matematyczne jak: Null, Min/Max/Avg/Sdev, db, dBm (tylko dla pomiarów ACV i DCV), sprawdzanie limitu i histogram.

Wyświetlacz
Przekątna 4,3”, kolorowy wyświetlacz z podświetleniem LED o rozdzielczości 480 x272 (WQVGA), wykonany w technologii TFT.
Wspiera wyświetlanie wartości numerycznych, wskaźnika słupkowego, przebiegu trendu (tylko model 34461A) oraz histogramu.
Możliwość wyświetlania zdefiniowanego przez użytkownika komunikatu powitalnego, wyświetlanie oznaczeń i funkcji przycisków kontekstowych.
Możliwość wyboru schematu kolorów.
Wbudowany system pomocy.

Zegar czasu rzeczywistego
Możliwość ustawienia i odczytu roku, miesiąca, dnia, godziny minuty i sekundy.
Zegar podtrzymywany za pomocą wymiennej baterii pastylkowej typu CR-2032, żywotność baterii powyżej 10 lat.

Dostępne oprogramowanie
Oprogramowanie służące do nawiązywania połączenia przyrządu z komputerem PC

Dostępne akcesoria
Dla modelu 34461A
Zestaw sond pomiarowych 34138A Test Lead Set
Przewód zasilający
Dokumentacja na płycie CD
Biblioteki oprogramowania na płycie CD
Przewód USB
Certyfikat kalibracji

Dla modelu 34461A multimetr zastępujący model 6½ 34401A
-SEC funkcje bezpieczeństwa dla modeli 34460A i 34461A
-Z54 certyfikat kalibracji zgodny z ANSI/NCSL Z540.3-2006 wersja drukowana
-GPB moduł GPIB

Opcje dostępne, jako samodzielne – możliwe do instalacji przez użytkownika
3446LANU dostępny na panelu tylnym interfejs LAN/LXI oraz wyzwalanie zewnętrzne dla modelu 34460A
3446SECU funkcje bezpieczeństwa dla modeli 34460A i 34461A
3446GPBU moduł GPIB do instalacji przez użytkownika, dla modeli 34460A i 34461A
3446ACCU zestaw akcesoriów dla modelu 34460A – dokumentacja na CD, biblioteki oprogramowania na płycie CD, przewody pomiarowe i przewód USB

Gwarancja
gwarancja standardowa: 3 lata