Назначение
Измерители LCR типа 4263В, 4263В-001, 4263В-002 (далее по тексту - измерители LCR) предназначены для автоматического измерения при синусоидальном напряжении параметров конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов и других двухполюсников, представляемых параллельной или последовательной двухэлементной схемой замещения в лабораторных и промышленных условиях.
Описание
В измерителях LCR использован метод измерений параметров электрических цепей -автобалансный мост.
Измерители LCR выполнены в виде моноблока с питанием от сети (110, 220) В частотой (50 - 60) Гц. На передней панели расположены: двухстрочный жидкокристаллический индикатор, кнопки управления выбором измеряемых параметров и режимов измерений, гнезда для подключения измерительного кабеля. На задней панели находятся: разъемы - интерфейса GPIB, подключения внешнего источника постоянного напряжения смещения величиной до 2,5 В, цепей дистанционного управления, внешнего запуска процесса измерения; предохранитель и разъем для подключения шнура сетевого питания.
Использование встроенного процессора в измерителях LCR обеспечивает высокую надежность и точность измерений в широком диапазоне измерений полных сопротивлений.
Результат измерения представлен в виде пятиразрядного числа от 0,0001 до 99999 как при измерении основных параметров: полного сопротивления (Z), полной проводимости (Y), индуктивности (L), емкости (С), сопротивления (R), так и производных параметров: тангенса угла потерь (D), добротности (Q) и фазового угла (0). Одновременно с этим на индикаторе отображаются установленные режимы измерения и вспомогательные установки. Кроме измерения абсолютного значения параметров Z, Y, L, C и R возможно измерение их отклонения в абсолютном выражении или в процентах (Л-измерение) от опорного значения, измеренного или вводимого с клавиатуры; отбор компонентов по основному и производному параметру в заданном диапазоне (верхняя и нижняя границы диапазона вводятся с клавиатуры).
Возможно усреднение результатов измерения от 2 до 256.
Измерители LCR, кроме основного исполнения 4263В, имеют два дополнительных:
- 4263В-001 - в комплекте с измерителем параметров трансформаторов, измеряющим активное сопротивление по постоянному току, взаимную индуктивность и коэффициент трансформации;
- 4263В-002 - с дополнительной частотой испытательного сигнала 20 кГц.
Внешний вид измерителей LCR с указанием места нанесения знака утверждения типа и мест пломбировки от несанкционированного доступа приведен на рисунках 1 и 2. При оформлении внешнего вида измерителей LCR могут использоваться логотипы компаний «Agilent Technologies» или «Keysight Technologies».
Место нанесения
знака утверждения типа
Рисунок 1 - Внешний вид измерителей
Рисунок 2 - Внешний вид измерителей (задняя панель)
Программное обеспечение
Управление режимами работы и настройками измерителей осуществляется с помощью внутреннего программного обеспечения (ПО), которое встроено в защищенную от записи память микроконтроллера, что исключает возможность его несанкционированных настройки и вмешательства, приводящим к искажению результатов измерений.
Идентификационные данные ПО измерителей LCR представлены в таблице 1. Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Agilent 4263B Firmware | Rev. 01.06 | 4C47 | MD5 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные измеряемые параметры и диапазоны их измерений приведены в таблицах
2 и 3.
Таблица 2
| Основные измеряемые параметры | Производные измеряемые параметры |
| Модуль полного сопротивления Z | Фазовый угол 0 |
| Модуль полной проводимости Y | Фазовый угол 0 |
| Активное сопротивление R | Реактивное сопротивление Х |
| Активная проводимость G | Реактивная проводимость B |
| Емкость в параллельной схеме замещения Ср | Тангенс угла потерь D, добротность Q, активная проводимость G, активное сопротивление в параллельной схеме замещения RP |
| Емкость в последовательной схеме замещения Cs | Тангенс угла потерь D, добротность Q, активное сопротивление в последовательной схеме замещения RS |
| Индуктивность в параллельной схеме замещения LP | Тангенс угла потерь D, добротность Q, активная проводимость G, активное сопротивление в параллельной схеме замещения RP, сопротивление по постоянному току Rdc1) |
| Индуктивность в последовательной схеме замещения LS | Тангенс угла потерь D, добротность Q, активное сопротивление в последовательной схеме замещения RS, сопротивление по постоянному току Rdc1) |
| Индуктивность трансформатора L2 | Коэффициент трансформации N 1), обратное значение коэффициента - коэффициент трансформации 1/N, взаимная индуктивность трансформатора M 1), коэффициент трансформации R21) |
| Примечание - 1) - только для исполнения 4263В-001 |
Таблица 3
| Параметр | Диапазон измерений |
| Z, R, X | от 1 мОм до 100 МОм |
| Y, G, В | от 10 нСм до 1000 См |
| С | от 1 пФ до 1 Ф |
| L | от 1 нГн до 100 кГн |
| D | от 0,0001 до 9,9999 |
| Q | от 0,1 до 9999,9 |
| е | от минус 180° до плюс 80° |
Пределы основной относительной погрешности измерений основных параметров (R, Z, Y, X, G, B, C, L):
- для |ZxI> 100 Ом 5е = А + В • С • I Zx I / Zs + D /1ZxI + I Zx I / E;
- для |ZxI< 100 Ом 5е = А + В • С • Zs / I Zx I + D /1 Zx I + I Zx I / E,
где
I Zx I - модуль полного сопротивления измеренной величины,
Zs - поддиапазон измерений по таблице 4,
А, В, С - значения коэффициентов по таблице 4,
D - значение коэффициента по таблице 5,
Е - значение коэффициента по таблице 6.
При измерении Y, G, В, С, L для расчета погрешности их значения необходимо преобразовать в модуль сопротивления I Zx| по диаграмме (рисунок 3) или по формулам:
- для Y, G, В I Zx I =1/ IEXI, где EX - модуль одной из измеренных величин Y, G, В;
- для С |ZxI=1/(2л • f •Сх );
- для L I Zx I =2 л • f • LX, где f - частота испытательного сигнала.
Для измеряемых величин L, C, x и В в случае Dx (тангенс угла потерь) > 0, 1 рассчитанное значение 5е умножается на -J1 - D.2 , для измеряемых величин R и G в случае QX (добротность) > 0,1 рассчитанное значение 5е умножается на ^1 - Q2 .
Рисунок 3 - Диаграмма преобразования измеренных основных параметров I YI, G, В, С, L в модуль сопротивления I Zx I
Таблица 4 - Значения коэффициентов А, В и С для формулы основной погрешности.
| Значение IZXI | Значение Zs | Значение коэффициентов А (1-я строка) и В (2-я строка), % [ Short/Medium, Long], при частоте испытательного сигнала | Значение коэф. С (при напряж. испытательного сигнала) |
| пост. ток | 100/120 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 20 кГц | 100 кГц |
| 1 МОм <|ZX|< 100 МОм | 1 МОм | 0,85/0,85 0,75/0,025 | 0,48/0,15 0,75/0,0251) | 0,13/0,1 0,04/0,02 | 0,48/0,48 0,041 2 3/0,022 | 1,9/1,9 0,122/0,062 | не нормируется | 1 (1 В пост.ток) 5 (500 мВ) 10 (250 мВ) 25 (100 мВ) 50 (50 мВ) |
| 100 кОм <|ZX|< 1 МОм | 100 кОм | 0,85/0,85 0,055/0,02 | 0,48/0,15 0,055/0,023) | 0,13/0,095 0,02/0,01 | 0,36/0,36 0,022/0,0152 | 1,4/1,4 0,052/0,032 | 1,154/1,154 0,114/0,14 | 1 (1 В пост.ток) 2 (500 мВ) 4 (250 мВ) 8 (100 мВ) 15 (50 мВ) |
| 10 кОм <|ZX|< 100 кОм | 10 кОм | 0,11/0,09 0,02/0,01 | 0,16/0,16 0,02/0,015 | 0,8/0,8 0,05/0,03 |
| 1 кОм <| ZX| < 10 кОм | 1 кОм | 0,7/0,7 0,05/0,03 | 1,12/1,12 0,11/0,1 | 1 (1 В пост.ток) 1 (500 мВ) 2 (250 мВ) 5 (100 мВ) 10 (50 мВ) |
| 100 Ом <|ZX|< 1 кОм | 100 Ом | 0,7/0,7 0,05/0,03 | 1,12/1,12 0,11/0,1 |
| 10 Ом <|ZX|< 100 Ом | 100 Ом | 0,5/0,5 0,05/0,03 | 0,83/0,83 0,11/0,1 |
| 1 Ом <|ZX|< 10 Ом | 10 Ом | 0,5/0,17 0,055/0,02 | 0,13/0,12 0,02/0,01 | 0,2/0,2 0,02/0,015 | 0,6/0,6 0,05/0,03 | 0,97/0,97 0,11/0,12 |
| 100 мОм <|ZX|< 1 Ом | 1 Ом | 0,85/0,85 0,09/0,02 | 0,5/0,4 0,09/0,02 | 0,4/0,4 0,03/0,01 | 0,4/0,4 0,03/0,015 | 0,6/0,6 0,05/0,03 | 0,97/0,97 0,11/0,12 |
| 1 мОм <| ZX | < 100 мОм | 100 мОм | 0,85/0,85 0,29/0,1 | 0,5/0,4 0,29/0,1 | 0,4/0,4 0,095/0,03 | 0,4/0,4 0,075/0,03 | 0,6/0,6 0,14/0,06 | 0,97/0,97 0,14/0,12 | 1 (1 В пост.ток) 2 (500 мВ) |
Примечания
Таблица 5 - Значение коэффициента D для формулы основной погрешности
| Длина кабеля, м | Значения коэффициента D, Ом, при частоте испытательного сигнала |
| пост. ток; 100/120 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 20 кГц | 100 кГц |
| 0 | 0,002 | 0,0045 | 0,025 | 0,05 | 0,25 |
| 1 | 0,01 | 0,0165 | 0,075 | 0,15 | 0,75 |
| 2 | 0,018 | 0,0285 | 0,125 | 0,25 | - |
| 4 | 0,034 | 0,0525 | - | - | - |
Таблица 6 - Значение коэффициента Е для формулы основной погрешности
| Значение коэффициента Е, Ом, при частоте испытательного сигнала |
| пост. ток, 100/120 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 20 кГц | 100 кГц |
| 2,8 • 108 | 2,8 • 107 | 2,8 • 106 | 1,48 • 106 | 2,8 • 105 |
Значения основной погрешности измерений дополнительных параметров приведены в таблице 7.
Таблица 7
| Наименование параметра | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности |
| Тангенс угла потерь D | AD = ± 5e / 100 для D < 0,1 AD = ± (5e / 100) • (1 + Dx) для D > 0,1 |
| Добротность Q | A Q = ± (Q2x • AD) / (1 ± Qx • AD) для (Qx • AD) < 0,1 |
| Фазовый угол 0 | A 0 = (180 / я) • (5e / 100) |
| Активная проводимость G для параметров LP и CP | A G = ± Bx • AD для Dx < 0,1 где Bx = 2% • f • Cx = 1 / (2% • f • Lx) соответственно для Cx и Lx |
| Активное сопротивление в последовательной схеме замещения RS | ARs = ± Xx • AD для Dx < 0,1 где Xx = 2% • f • Lx = 1 / (2% • f • Cx) соответственно для Lx и Cx |
| Активное сопротивление в параллельной схеме замещения RP | A RP = ± (RP x • AD) / (Dx ± AD) для Dx < 0,1 |
Температурный коэффициент увеличения погрешности измерений в диапазоне
температуры окружающей среды:
К= 2 при 8 ОС < t < 18 ОС и 28 ОС < t < 38 ОС;
К= 4 при 0 ос < t < 8 ос и 38 ос < t < 45 ос.
Значения частоты испытательного сигнала................. 100 Гц, 120 Гц, 1 кГц, 10 кГц,
20 кГц (только для исполнения 4263В-002), 100 кГц.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности установки частоты испытательного сигнала...............................................± 0,001 % ( ± 1 % на частоте 120 Гц).
Значения напряжения испытательного сигнала от 0,020 до 1,000 В с шагом 0,005 В (с помощью цифровой клавиатуры); 0,05 В (с помощью клавиш - «стрелок»).
Постоянное напряжение смещения:
- внешнее....................................................................................... от 0 до 2,5 В;
- внутреннее.....................................................................................0; 1,5 и 2 В.
Время измерения в режимах:
- LONG................................................................................................ 500 мс;
- MEDIUM............................................................................................65 мс;
- SHORT...................................................................................................25 мс.
Время установления рабочего режима, не более.................................... 15 минут.
Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 - 60) Гц........(110+11) В,
(220+22) В.
Потребляемая мощность, не более..........................................................45 В •А.
Время непрерывной работы..................................................................... 8 ч.
Условия эксплуатации:
- нормальные
температура окружающего воздуха.........................................................от 18 до 22 °С;
относительная влажность окружающего воздуха....................................... от 30 до 80 %;
- рабочие температура окружающего воздуха...........................................................от 0 до 45 °С;
относительная влажность окружающего воздуха при температуре 40 °С, не более....... 95 %.
Условия хранения:
- температура окружающего воздуха...........................................от минус 40 до плюс 70 °С;
относительная влажность окружающего воздуха при температуре 65 °С, не более....... 90 %.
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), не более........... 320 х 100 х 300 мм.
Масса, не более.................................................................................4,5 кг.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом (в верхнем правом углу) и маркируется на передней панели в виде голографической наклейки.
Комплектность
Комплект поставки приведен в таблице 8.
Таблица 8
| Наименование | Количество, шт. |
| Измерители LCR типа 4263В (или 4263В-001, или 4263В-002) | 1 |
| Сетевой шнур | 1 |
| Устройство подключения для измерения параметров (по заказу) | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Методика поверки МП-317/447-2012 | 1 |
| Паспорт | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП-317/447-2012 «Измерители LCR типа 4263В, 4263В-001, 4263В-002. Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА» 12 января 2012 года.
Основные средства поверки:
- набор мер сопротивлений образцовые 2-го разряда Е1-5 (рег. № 8175-81): номинальные значения сопротивлений 1, 10, 100 и 1000 Ом; пределы допускаемой относительной погрешности ± 0,1 %;
- магазин электрического сопротивления Р4834 (рег. № 11326-90): диапазон воспроизведения сопротивления от 0,01 до 106 Ом, класс точности 0,02;
- мера электрического сопротивления измерительная Р4017 (рег. № 7791-80): диапазон воспроизведения сопротивления от 0,01 до 107 Ом, класс точности 0,05;
- меры емкости образцовая Р597 (рег. № 2684-70): номинальные значения емкости 0 и 2 мкФ, класс точности 0,1;
- мера индуктивности и добротности многозначная LQ-2300 (рег. № 34593-07): диапазон воспроизведения индуктивности от 1 до 3000 Гн, пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,05 % на частоте 1000 Гц и ± 0,25 % на частотах 100 и 120 Гц.
Сведения о методах измерений
Измерители LCR типа 4263В, 4263В-001, 4263В-002. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.028-86 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления».
2 ГОСТ 8.019-85 «ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения тангенса угла потерь».
3 ГОСТ 8.498-98 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической добротности».
4 ГОСТ 8.029-80 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений индуктивности».
5 ГОСТ 8.371-80 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений электрической емкости».
6 МИ 1935-88 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1-10-2 + 3-109 Гц».
7 МИ 1949-88 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот 1-10—2 + 2-107 Гц».
8 Техническая документация изготовителя.
Рекомендации к применению
Осуществление деятельности в области выполнения работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
