Iprober 520 - Messgeräte Aim TTi - Kostenlose Bedienungsanleitung

Produkttyp	Stromsonde mit Fluxgate-Magnetometer
Marke	Aim TTi
Modell	Iprober 520
Verwendung	Strommessung auf Leiterbahnen, Drähten (mit O-Ring) und Magnetfeld
Stromversorgung	Netzadapter 100-240 V AC, 50/60 Hz, Ausgang 5,2 V DC / 1 A
Signalausgang	BNC an Oszilloskop mit 1 MΩ Impedanz
Wählbare Bandbreite	5 MHz, 500 kHz, 2 Hz
Empfindlichkeit im Draht-Modus	1 V/A (mit mitgeliefertem O-Ring)
Empfindlichkeit im PCB-Leiterbahn-Modus	Einstellbar je nach Leiterbahnbreite: 1 A/V oder 2 A/V
Empfindlichkeit im Feld-Modus	250 μT/V (2,5 Gauss/V)
Maximale Ausgangsspannung	±10 V
Messbereich Magnetfeld	±2,5 mT (±2000 A/m)
Frequenzbereich	DC bis 5 MHz
Elektrische Sicherheit	Doppelte Isolierung, Schutzklasse 3, Kategorie III 300 V / Kategorie I 600 V
Betriebstemperatur	5 °C bis 40 °C
Relative Luftfeuchtigkeit	20 % bis 80 % ohne Kondensation
Maximale Spitzentemperatur	150 °C (maximal 2 Minuten)
Wartung	Reinigung mit leicht feuchtem Tuch (Wasser oder mildes Reinigungsmittel); keine Lösungsmittel verwenden
Reparierbarkeit	Keine vom Benutzer reparierbaren Teile; wenden Sie sich für Reparatur oder Neukalibrierung an den Hersteller
Enthaltenes Zubehör	Netzadapter, O-Ring, Bedienungsanleitung
Überlastanzeige	LED leuchtet bei Begrenzung oder Sättigung
Integrierter Kalibrator	Erzeugt einen Kalibrierstrom (Rechteckwelle 1 kHz oder DC) zur Einstellung der Empfindlichkeit

Häufig gestellte Fragen - Iprober 520 Aim TTi

Welche maximale Spannung kann ich mit dem Iprober 520 messen?

Die Sonde kann an spannungsführenden Leitern bis zu 300 Vrms CAT III oder 600 V CAT I verwendet werden. Die Spitze ist doppelt isoliert, aber es ist unbedingt erforderlich, vor jeder Verwendung ihre Unversehrtheit zu überprüfen.

Wie kalibriere ich die Sonde zur Messung des Stroms auf einer Leiterplattenbahn?

Setzen Sie die Sonde in den Kalibrierhohlraum des Gehäuses ein, wählen Sie den Modus PCB TRACK und stellen Sie den Kalibratorschalter auf AC (Rechteckwelle 1 kHz). Passen Sie den Empfindlichkeits-Regler an, um die Spitze-zu-Spitze-Spannung entsprechend der Leiterbahnbreite gemäß dem Kalibrierdiagramm zu erhalten.

Wie verwende ich den O-Ring zur Strommessung in einem Draht?

Führen Sie den Draht durch die Öffnung des Kerns, rasten Sie dann den Kern auf die Spitze der Sonde ein. Wählen Sie den Modus WIRE am Gehäuse. Die Empfindlichkeit beträgt 1 V/A. Stellen Sie sicher, dass die Seriennummern von Sonde und Kern übereinstimmen.

Was bedeutet die Überlastanzeige am Gehäuse?

Die Überlast-LED leuchtet, wenn das Signal die Begrenzung des Verstärkers überschreitet oder das Magnetfeld das System sättigt. Dies zeigt an, dass die Messung nicht mehr zuverlässig ist, insbesondere bei AC-Kopplung, wo DC-Felder die Sonde überlasten können, ohne sichtbar zu sein.

Welche Sicherheitsvorkehrungen muss ich treffen?

Verwenden Sie die Sonde nur an Leitern, deren Spannung 300 V CAT III oder 600 V CAT I nicht überschreitet. Überprüfen Sie die Spitze vor Gebrauch; wenn die innere Isolierung sichtbar ist, verwenden Sie sie nicht. Halten Sie die Sonde hinter dem Fingerschutz. Verwenden Sie sie nicht bei Feuchtigkeit oder Kondensation.

Wie reinige ich die Iprober 520 Sonde?

Verwenden Sie ein leicht mit Wasser oder einem milden Reinigungsmittel angefeuchtetes Tuch. Lassen Sie niemals Flüssigkeit in das Gehäuse eindringen. Verwenden Sie niemals Lösungsmittel, die das Gerät beschädigen könnten.

Welchen Frequenzbereich hat die Sonde?

Die Sonde arbeitet von DC bis 5 MHz. Sie können niedrigere Bandbreiten (500 kHz oder 2 Hz) auswählen, um Rauschen zu reduzieren. Die Position 2 Hz dämpft 50/60 Hz Felder.

Kann ich einen anderen O-Ring als den mitgelieferten verwenden?

Nein, die O-Ringe sind zwischen Sonden nicht austauschbar. Die Kalibrierung von 1 V/A gilt nur für den zugehörigen Kern (übereinstimmende Seriennummer). Verwenden Sie immer den mit Ihrer Sonde mitgelieferten Kern.

Wie messe ich Gleichstrom präzise im Draht-Modus?

Um die Hysterese zu minimieren, legen Sie zunächst den Strom in der gewünschten Richtung an, um den Kern vorzupolarisieren, schalten Sie dann den Strom aus und stellen Sie die Spurposition auf Null. Legen Sie dann den Strom erneut an, um zu messen. Bei umgekehrter Polarität ist eine neue Nulleinstellung erforderlich.

Was tun, wenn die Spitze der Sonde beschädigt ist?

Wenn die innere Isolierung (helle Farbe) sichtbar ist, ist die Sonde für den Einsatz unter Hochspannung nicht mehr zuverlässig. Stoppen Sie die sofortige Verwendung und wenden Sie sich zur Reparatur an den Hersteller oder seine Vertreter. Versuchen Sie nicht, die Sonde zu zerlegen.

BEDIENUNGSANLEITUNG Iprober 520 Aim TTi

Bedienungsanleitung auf Deutsch

Einführung 23

Sicherheit 24

Installation 26

Anschlüsse 26

Betrieb 27

Wartung 32

Der Aim I-prober 520 ist ein einzigartiges Gerät, das in der Lage ist, Strommessungen auf Leiterbahnen und an anderen Stellen durchzuführen, wo herkömmliche Stromzangen nicht verwendet werden können. Es handelt sich um eine positionierbare Strommesssonde, die ihre Messung aus dem Magnetfeld an einer in Bezug auf den stromführenden Leiter definierten Stelle ableitet. Dies ermöglicht das Darstellen und Messen von Strömen, indem man einfach die isolierte Spitze der Sonde auf eine Leiterbahn, den Anschluss eines Bauteils oder auf eine Massefläche setzt.

Durch Anschließen des mitgelieferten Ringkern-Aufsatzes verwandelt sich der Messkopf auf Wunsch in eine herkömmliche Strommesssonde mit geschlossener magnetischer Schleife.

Diese Strommesssonde verwendet ein Messverfahren, das allgemein als Fluxgate-Magnetometer (Förster-Sonde) bekannt ist und das umgebende Magnetfeld eines elektrischen Stroms misst. Das Magnetometer besteht aus einer kleinen Drahtspule um einen Kern, der aus einem speziellen Material mit besonderen magnetischen Eigenschaften hergestellt ist. Ein Erregerstrom (ca. 40 MHz) wird durch die Spule geleitet, die den Kern abwechselnd in entgegengesetzter Richtung magnetisiert. Wenn kein externes Magnetfeld anliegt, ist diese Magnetisierung symmetrisch. Beim Anlegen eines externen Magnetfelds, wird die resultierende Asymmetrie durch eine Rückkopplungsschleife erfasst, die einen gegenläufigen Strom durch die Spule schickt, damit das „Netto-Feld“ auf Null bleibt. Die Ausgangsspannung verhält sich proportional zu diesem gegenläufigen Strom und damit zur Feldstärke.

Die Besonderheit dieser Sonde ist die sehr geringe Größe des Magnetometer-Elements, so dass Felder an einer genau lokalisierten Position im Raum gemessen werden können. Zudem wird so eine Bandbreite von DC bis 5MHz ermöglicht. Zwei niedrigere Bandbreiteneinstellungen sind ebenfalls vorhanden, die einen niedrigeren Rauschanteil bieten.

Im Gegensatz zu trafobasierten Sonden, die entweder AC-gekoppelt sind oder einen separaten Mechanismus (z. B. ein Hall-Effekt-Element) benötigen, um eine Bandbreite bis DC zu ermöglichen, nutzt dieser Messkopf das gleiche Messprinzip für alle Frequenzen über die gesamte Bandbreite.

Die Sonde ist für die Verwendung mit einem Oszilloskop mit einer standardmäßigen 1MΩ Eingangsimpedanz vorgesehen.

Sicherheit

Strommesssonde

Dieses Gerät wurde nach der Sicherheitsklasse (Schutzart) III der IEC-Klassifikation und gemäß den europäischen Vorschriften EN61010-1 (Sicherheitsvorschriften für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laboranlagen) sowie den Unterabschnitt EN61010-031 entwickelt, soweit sie diese spezielle Form einer Stromzange betreffen.

Das Gerät wurde gemäß den Vorschriften EN61010-1 und EN61010-031geprüft und in sicherem Zustand geliefert. Die vorliegende Anleitung enthält wichtige, vom Benutzer zu beachtende Informationen und Warnungen, die den sicheren Betrieb und Zustand des Geräts gewährleisten.

Dieses Gerät ist für den Betrieb in Innenräumen der Umgebungsklasse 2, für einen Temperaturbereich von +5°C bis +40°C und 20 - 80 % relative Feuchtigkeit (nicht kondensierend) vorgesehen. Gelegentlich kann es Temperaturen zwischen +5°C und -10°C ausgesetzt sein, ohne dass seine Sicherheit dadurch beeinträchtigt wird. Betreiben Sie das Gerät jedoch auf keinen Fall, solange Kondensation vorhanden ist.

WARN- UND SICHERHEITSHINWEISE

• Ein Einsatz dieses Geräts in einer Weise, die von dieser Anleitung nicht vorgesehen ist, kann seine Sicherheit beeinträchtigen.
• Diese Sonde darf nur von qualifiziertem Personal eingesetzt werden, das sich der Risiken bei der Handhabung von Prüfspitzen in der Nähe von offen zugänglichen, gefährlichen Spannungen (d. h. Spannungen über 70V DC oder Wechselspannungen über 33Vrms bzw. 46,7 Vpeak) bewusst ist. Die maximale Spannung von blanken Leitern, auf denen es eingesetzt werden kann, beträgt 300Vrms CAT II oder 600Vrms CAT I.
• Die Höchsttemperatur der Oberfläche, auf die die Sondenspitze kurzzeitig (maximal 2 Minuten) aufgesetzt werden darf, beträgt 150°C. Keine anderen Teile der Sonde hohen Temperaturen aussetzen.
• Verbinden Sie den Netzadapter mit dem Steuergerät und das BNC-Ausgangskabel mit dem Oszilloskop, bevor Sie irgendwelche Messungen beginnen. Verwenden Sie nur den mitgelieferten Netzadapter und immer ein Oszilloskop, dessen Gehäuse geerdet ist.
• Überprüfen Sie Sondenspitze, Gehäuse und Verkabelung vor jedem Einsatz auf Verschleiß und Beschädigungen. Die Sicherheit hängt ganz von der Integrität der Isolierung des Sondenabschnitts vor der erhöhten Sicherheitsmarkierung sowie besonders von der Unversehrtheit der Sondenspitze ab.

VERWENDEN SIE DIE PRÜFSPITZE NICHT, WENN IRGENDEIN TEIL BESCHÄDIGT ZU SEIN SCHEINT

Im Wartungskapitel finden Sie Informationen zur Rücksendung beschädigter Prüfspitzen.

Demontieren Sie weder die Sonde noch das Steuergerät - es gibt keine vom Anwender zu wartenden Teile.

• Halten Sie bei der Messung von gefährlichen Spannungen die Prüfspitze nicht im Bereich vor dem Fingerschutz (zwischen Sondenkörper und Prüfspitze) und lassen Sie keine gefährliche Spannung näher an den Fingerschutz, als durch die Sicherheitsmarkierung angegeben ist. Siehe nebenstehende Grafik.
• Vor dem Anbringen oder Abnehmen des Ringkern-Aufsatzes bei nicht isolierten Leitern, die gefährliche Spannungen führen, dafür sorgen, dass der Leiter nicht stromführend ist.
• Verwenden Sie die Prüfspitze nicht, wenn diese nass ist oder Kondenswasser vorhanden ist. Das Gerät darf bei der Reinigung nicht nass werden.

Netzteil

Der mitgelieferte Netzadapter ist für Eingangsspannungen von 100-240 VAC, 50/60 Hz ausgelegt. Es handelt sich um ein schutzisoliertes Gerät der Klasse II und entspricht EN 60950-1 (2001) sowie UL 60950 (UL-Listung E245390).

Symbole

Die folgenden Symbole werden auf der Strommesssonde und in diesem Handbuch verwendet.

WARNUNG - Gefahr eines elektrischen Schlages.

ACHTUNG - siehe beiliegende Dokumentation (Handbuch).

Es können Schäden am Gerät auftreten, wenn diese Vorsichtsmaßnahmen ignoriert werden.

Nicht an oder in Gegenwart gefährlicher stromführender Leiter verwenden.

Verwendung mit gefährlichen stromführenden Leitern erlaubt.

Durch doppelte Isolierung oder verstärkte Isolierung geschützt.

Wechselstrom (AC).

Gleichstrom (DC).

CAT II

Messkategorie II; die maximale Nennspannung gegen Erde für CAT II Messungen wird in der Regel mit dem Symbol angezeigt. Messkategorie II gilt für Messungen an Schaltkreisen, die direkt an Niederspannungsnetzteile angeschlossen sind, z. B. tragbare Geräte und Ausrüstungen. CAT II gilt nicht für Messungen mit Verteilerschaltungen (z. B. Verteiler, Leistungsschalter, Sammelschienen usw.) oder industriellen Anlagen, die allesamt als CAT III eingestuft sind.

CATI

Messkategorie I; die maximale Nennspannung gegen Erde für CAT I Messungen wird in der Regel mit dem Symbol angezeigt. Messkategorie I gilt für Messungen an Schaltkreisen, die nicht direkt an Niederspannungsnetzteile angeschlossen sind. Diese Kategorie beinhaltet Sekundärkreise, die durch einen Transformator von Netzstromkreisen getrennt sind und für Netzstromkreise, bei denen Maßnahmen ergriffen wurden, um transiente Überspannungen auf ein geeignetes Niveau zu begrenzen. Die maximal zulässige transiente Überspannung für die 600V CAT I Einstufung dieser Sonde ist 2500 V.

Spicherheitsmarkierung Prüfspitze Fingerschutz

Installation

Netzbetriebsspannung

Das Netzteil dieses Geräts hat einen universellen Eingangsbereich und kann über eine Nennspannung von 115 V oder 230 V (50Hz oder 60Hz), ohne weitere Anpassungen betrieben werden. Prüfen Sie, dass Ihre lokale Spannungsversorgung diesen AC-Eingangswerten entspricht.

Montieren Sie den passenden nationalen Stromanschluss an den Adapter, indem Sie ihn in die Nuten einschieben, bis er einrastet.

Das Gerät darf nur über das mitgelieferte Netzteil versorgt werden.

Trennen Sie das Netzgerät bei Nichtgebrauch vom Netz.

Das Netzteil ist ein schutzisoliertes Gerät der Klasse II und stellt 5,2 VDC bis zu 1 A bereit. Die Bezugsmasse des Messsystems wird über die Erdung des Oszilloskops hergestellt. Verwenden Sie immer ein Oszilloskop mit geerdetem Gehäuse, so dass der BNC-Stecker mit Masse verbunden ist.

Generelle Überlegungen

Bei Verwendung ohne Ringkern-Aufsatz (für Strommessungen in einem Leiter) wird die Sonde während des Messvorgangs merklich von äußeren Magnetfeldern beeinflusst – dies gilt nicht nur für das Magnetfeld der Erde (das durch entsprechende Metallbauten kompensiert werden könnte), sondern auch für Streufelder von Induktoren oder Transformatoren, magnetisierten Komponenten usw. Das Kapitel zum Betrieb enthält nützliche Hinweise, wie Sie die besten qualitativen und quantitativen Messungen in den verschiedenen Betriebsmodi trotz solcher Störfelder erreichen.

Anschlüsse

Stromanschluss

Montieren Sie den passenden Stecker an den Adapter, indem Sie ihn in die Nuten einschieben, bis er einrastet und schließen Sie den Adapter an die Stromversorgung an. Stecken Sie das Ausgangskabel des Adapters in den Eingang des Steuergeräts (DC IN).

Das Gerät darf nur über das mitgelieferte Netzteil versorgt werden.

Ausgangssignal

Verbinden Sie den BNC-Anschluss des festen Ausgangskabels von der Steuereinheit (OUTPUT) mit dem 1 MΩ Eingang des Oszilloskops. Dieser Anschluss reagiert empfindlich auf kapazitive Belastung und sollte nicht verlängert werden, wenn eine genaue Darstellung der Wellenform erforderlich ist. Verwenden Sie immer ein Oszilloskop mit geerdetem Gehäuse, so dass der BNC-Stecker mit Masse verbunden ist. Stellen Sie diese Verbindung her bevor Sie hohe Spannungen messen.

Die Eingangsempfindlichkeit der Y-Achse an die Feldstärke des untersuchten Signals anpassen. Mit Hilfe der AC-Kopplung kann die Wirkung des Erdmagnetfeldes (oder anderer Magnetfelder) eliminiert werden, sofern dessen Stärke die Sonde nicht überlastet.

Messkabelanschluss

Das Kabel zwischen Sonde und Steuergerät ist an beiden Enden fest verbunden und kann nicht vom Benutzer ausgetauscht werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass es nicht mit heißen Gegenständen in Berührung kommt.

Die Strommessung erfolgt effektiv „kontaktfrei“. Es findet keine galvanische Verbindung zum stromdurchflossenen gemessenen Leiter statt. Messspitze und Messstab vor der erhöhten Sicherheitsbarriere sind doppelt isoliert. Daher können auch hohe Spannungen sicher gemessen werden, sofern sie nicht die Grenzwerte in den technischen Daten überschreiten. Allerdings ist unbedingt darauf zu achten, dass die Isolierung der Sondenspitze nicht durch Abrieb oder durch Kontakt mit heißen Oberflächen über 150 °C beschädigt wird.

Sie müssen die Sicherheitshinweise in diesem Handbuch vor dem Gebrauch gelesen und verstanden haben.

Messungen an Geräten mit gefährlichen Spannungen dürfen nur von Technikern mit ausreichender Ausbildung und Erfahrung vorgenommen werden, die in der Lage sind Gefahren zu erkennen.

Kontrollieren Sie die Prüfspitze vor dem Einsatz mit gefährlichen Spannungen immer auf Verschleiß.

Bedienelemente

Die folgenden Bedienelemente befinden sich auf dem Steuergerät.

Betriebsartenschalter

Dieser Schiebeschalter mit drei Einstellungen regelt die Verstärkung der Sonde für kalibrierte Resultate unter folgenden Umständen:

FIELD Messung des Magnetfeldes.

PCB TRACK Strommessung in einer Leiterbahn unter der Sondenspitze.

WIRE Strommessung in einem Leiter oder Kabel bei Verwendung des Ringkern-Aufsatzes.

Empfindlichkeit

Dieser Regler ist nur in der Stellung PCB TRACK aktiv und wird verwendet, um die Verstärkung entsprechend der tatsächlichen Leiterbahnbreite einzustellen.

Kurvenposition

Dieser Regler steuert den DC-Offset des Ausgangssignals, um z. B. das Magnetfeld der Erde zu kompensieren. Bei hoher Empfindlichkeitseinstellung ist dieser Regler viel wirkungsvoller als der Y-Regler der meisten Oszilloskope.

Bandbreitenschalter

Dieser Schalter besitzt drei Stellungen um den besten Kompromiss zwischen Signalbandbreite und Rauschabstand zu wählen. Die drei Bandbreiten umfassen nominell 5 MHz, 500 kHz und 2 Hz. In der 2Hz Stellung werden die Netzfrequenzen von 50 bzw. 60 Hz fast vollständig entfernt, beachten Sie aber, dass die Sonde „unsichtbar“ von einem großen Feld mit Frequenzen oberhalb der Bandbreite überlastet werden kann.

Kalibrierschalter

Wenn die Sonde in die Kalibrieröffnung gesteckt wird bis Kontakt mit der Platine hergestellt ist, kann ein Feld eines bekannten Stroms angelegt werden. Mit dem Dreistufenschalter kann zwischen AC (1 kHz Rechteck) oder DC-Strom gewählt werden. In der Mittelstellung ist die Kalibrierung ausgeschaltet. Das Verfahren zur Kalibrierung der Sondenempfindlichkeit für bestimmte Leiterbahnbreiten wird weiter unten beschrieben.

Bei Nichtgebrauch sollte der Kalibrierstrom abgeschaltet werden.

Überlastanzeige

Die Überlast-Anzeige leuchtet auf, wenn das Signal entweder über dem Clipping-Pegel des Ausgangsverstärkers liegt oder wenn das Magnetfeld so groß ist, dass das System gesättigt ist. Im letzteren Fall kann dies dazu führen, dass das Ausgangssignal innerhalb des Arbeitsbereiches zu liegen scheint. Diese Anzeige muss besonders bei AC-Kopplung am Oszilloskop im Auge behalten werden, da Gleichstromfelder die Sonde gleichwohl überlasten können.

Magnetfeldmessungen

Das Magnetfeld wird entlang der größten Breite der Sondenspitze gemessen. Der Skalierungsfaktor beträgt 250μT (Mikrotesla) pro Volt, so dass bei einem normal eingestellten Oszilloskop folgende Entsprechungen gelten: 250μT/div = 1V/div, 500μT/div = 2V/div und 1,25mT/div = 5V/div. Bei höher eingestellter Empfindlichkeit ist die Skalierung entsprechend umzurechnen. 250μT entspricht 2,5 Gauss.

Alternativ kann der Skalierungsfaktor als 200 Ampere pro Meter pro Volt angesehen werden. Daraus ergeben sich die Skalierungsfaktoren 200A/m/div, 400A/m/div und 1000A/m/div.

In jedem Fall beträgt die maximale Ausgangsspannung ± 10V und entspricht damit einem maximalen Arbeitsfeld von ± 2,5MT oder ± 2000A/m.

Wenn die Sonde nach unten gehalten wird (Griff nach oben), so dass das + Zeichen auf dem Griff zum Anwender zeigt und auf positive Ausgangsspannung gerichtet ist, dann verlaufen die Feldlinien vom Nordpol auf der linken Seite zum Südpol auf der rechten Seite. Für das Erdmagnetfeld bedeutet dies, dass sich geographisch Nord auf der rechten Seite befindet.

Applikationshinweise für Magnetfeldmessungen

Aufgrund der sehr kleinen Abmessungen der Sondenspitze kann die Sonde Veränderungen im Magnetfeld über sehr enge Bereiche erfassen. So können Felder rund um Induktoren und Luftspalten der Kerne untersucht werden, die manchmal zu unerwartetem Cross-Talk in einer elektronischen Schaltung führen. Sie kann auch Felder aufspüren, die aus Schlitzen und Bohrungen in einem Gerätegehäuse ausstrahlen und oft die Ursache von EMV-Problemen sind. Die Bandbreite der Sonde deckt die meisten Wellenformen in Schaltnetzteilen ab.

Durch den niedrigen Rauschabstand des Systems ist es für die Messung von Feldern geeignet, die viel kleiner als das Erdmagnetfeld sind, das sonst das Signal bei hoher Empfindlichkeitseinstellung des Oszilloskops weit vom Bildschirm ablenken kann. Die TRACE POSITION Einstellung der Steuereinheit bietet einen viel größeren Einstellbereich als die typische Y-Einstellung eines Oszilloskops. In vielen Fällen kann die AC-Kopplung des Oszilloskops verwendet werden, um so die Messung zu vereinfachen, sofern eine Verzerrung der Wellenform bei niedrigen Frequenzen akzeptabel ist.

Strommessung in einem Leiter

Ein Ringkernwandler liegt bei um die Strommessung in einem Leiter oder Kabel zu ermöglichen. Dieser Aufsatz enthält einen magnetischen Kern, der das Feld um das Kabel auf den Sensor der Messsonde konzentriert. Er wird mechanisch an der Spitze der Sonde verriegelt, so dass der richtige Abstand zwischen dem Spalt im Ringkern und dem Sensor in der Sondenspitze gegeben ist.

Aufsetzen des Ringkerns am Kabel

Vor dem Anbringen des Ringkerns am Kabel, zunächst sicherstellen, dass keine Gefahr eines elektrischen Schlages besteht. Dazu kontrollieren, ob das Kabel für die jeweilige Spannung ausreichend isoliert ist oder dieses von der Versorgungsspannung trennen.

Führen Sie das Kabel durch das offene Ende des Ringkern-Aufsatzes und richten Sie die Sonde dann so aus, dass die großen Vorsprünge vorne mit den Aussparungen im Gehäuse ausgerichtet sind und drücken Sie diese dann geradlinig zusammen. Die Backen des Ringkerns werden auseinander gespreizt, bis sie mit einem hörbaren Klick in die Haltenuten einrasten. Kontrollieren Sie durch vorsichtiges Drehen und Schieben der Sonde, dass beide Teile sicher miteinander verbunden sind. Um eine Kalibrierung zu ermöglichen, muss das Kabel hinten in der Ringkernöffnung liegen und nicht in Nähe der Prüfspitze.

Wählen Sie die Einstellung „Wire“ mit dem MODE-Schalter des Steuergeräts. Daraus ergibt sich eine kalibrierte Empfindlichkeit von 1 Volt pro Ampere. Stellen Sie die Y-Achse des Oszilloskops entsprechend ein und wählen Sie eine geeignete BANDWIDTH-Einstellung (Bandbreiteneinstellung).

Hinweis: Die 1 V/A-Kalibrierung gilt nur für ein abgestimmtes Paar, bestehend aus Sonde und Ringkern. Die Ringkern-Aufsätze sind nicht zwischen verschiedenen Sonden austauschbar. Prüfen Sie, ob die Seriennummern von Sonde und Ringkern übereinstimmen, um sicherzustellen, dass die verwendete Paarung kalibriert ist.

Bedienungshinweise für den Ringkern-Aufsatz

Der Magnetkreis des Ringkerns reduziert die Empfindlichkeit gegenüber externen Magnetfeldern (einschließlich des Erdmagnetfeldes) um einen Faktor von etwa fünf. Deshalb wird die Messung weniger stark durch die Positionierung der Sonde beeinflusst. Dennoch sollte die Sonde in einer fixen Stellung und nicht in Nähe starker lokaler Felder eingesetzt werden.

Die Empfindlichkeit kann durch das Umwickeln des Ringkerns mit mehreren Drahtwindungen erhöht werden. Durch die daraus resultierende höhere Induktivität wird der Frequenzgang etwas beeinträchtigt (und kann möglicherweise bestimmte Hochfrequenzschaltungen beeinflussen), ansonsten wird jedoch der Skalierungsfaktor mit der Anzahl der Windungen multipliziert.

Bei Gleichstrommessungen kann die Messung durch geringe Hysterese- und Remanenz-Effekte im Magneten des Ringkerns beeinflusst werden. Eine optimale Genauigkeit wird erreicht, wenn der Strom zuerst in der gewünschten Richtung angelegt wird um eine Vormagnetisierung zu erreichen. Dann den Strom unterbrechen und den TRACE POSITION Regler auf den Nullpunkt des Oszilloskops einstellen. Nun kann der Strom erneut gemessen werden. Dieser Nullpunkt wird sich nun bei Variierung des Stroms nicht viel ändern, vorausgesetzt die Richtung bleibt gleich. Wenn jedoch die Polarität des Stroms umgekehrt wird, sollte der Nullpunkt zurückgesetzt werden. Bei der Messung von Wechselstrom

ist dieser Effekt vernachlässigbar, beachten Sie aber, dass der Nullpunkt einen gewissen Offset aufweisen kann, wenn der Strom ausgeschaltet wird.

Die Polaritätsmarkierungen auf der Sonde geben die Richtung des Stroms an: der Ausgang des Messgerätes ist positiv, wenn der Strom von der Seite mit dem+ Zeichen zur Seite mit dem – Zeichen fließt. Auch der Ringkern-Aufsatz besitzt Polaritätsmarkierungen, diese sollen jedoch nur für eine gleichbleibende Ausrichtung dienen – eine Umkehrung des Ringkerns bewirkt keine Umpolung.

Das Entfernen des Ringkerns

Vor dem Berühren des Ringkerns ist sicherzustellen, dass keine gefährlichen Spannungen vorhanden sind.

Zum Entfernen des Ringkerns den Aufsatz und die Sonde vorsichtig um etwa 30° verdrehen und beide Teile auseinander ziehen. Durch die Verdrehung spreizen die Vorsprünge auf der Sonde die Backen des Ringkern-Aufsatzes auseinander, sodass sich der Aufsatz leichter abnehmen lässt, als dies durch einfaches Ziehen möglich wäre.

Strommessung auf einer Leiterbahn

Vor dem Aufsetzen der Sonde auf Leiterbahnen mit hohen Spannungen immer den Zustand der Spitzenisolierung kontrollieren. Die Sondenspitze ist doppelt isoliert; unter der schwarzen Verschleißspitze mit hohem Schmelzpunkt befindet sich ein zweites helles Formteil, das den eigentlichen Sensor enthält. Sobald die hellfarbige Innenform zu sehen ist, darf die Sonde nicht mehr für den Einsatz mit Hochspannung verwendet werden. Es ist eine sorgfältige Prüfung erforderlich, da Schmutz oder starker Verschleiß dazu führen kann, dass der Farbunterschied nur schwer zu erkennen ist. Um die Lebensdauer der Spitze zu maximieren, vermeiden Sie das Reiben über raue Oberflächen.

Messungen an Geräten mit gefährlichen Spannungen dürfen nur von Technikern mit ausreichender Ausbildung und Erfahrung vorgenommen werden, die in der Lage sind Gefahren zu erkennen. Halten Sie stets die Hände weg von hohen Spannungen.

Die Sonde erfasst den Strom in einer Leiterbahn durch Messung des vom Strom erzeugten Magnetfeldes um die Leiterbahn. Die Sonde muss zentriert so über der Bahn gehalten werden, dass die breite Seite der Prüfspitze quer zur Leiterbahn liegt, während die Sonde so senkrecht wie möglich gehalten wird. Wenn das Ausgangssignal des Messgeräts positiv ist, dann fließt der Strom in der Leitung von + nach –, wie es durch die + und – Markierungen auf der Sonde angegeben wird. Da es sich nicht um einen magnetisch geschlossenen Kreis handelt, wird die Sonde auch von allen externen Magnetfeldern an der Messstelle beeinflusst. Es gibt viele Ursachen für solche Felder - das Erdmagnetfeld (kann durch Stahlaufbauten geändert werden), Streufelder von Induktivitäten oder Transformatoren, magnetisierte Komponenten (wie z. B. Schrauben) und sogar magnetische Materialien in den Elektroden oder die Anschlüsse von elektronischen Bauteilen. Daher ist es ziemlich schwierig genaue quantitative Messungen durchzuführen, es gibt jedoch viele Anwendungen, bei denen eine qualitative Messung alle notwendigen Informationen liefert.

Qualitative Messungen

Wichtige Einsatzgebiete für diese Sonde sind Schaltnetzteile, Endstufen oder andere Schaltungen, wo hohe Ströme fließen. Die Sonde wurde auf Wellenformtreue optimiert. Dadurch, dass die Bandbreite bis DC reicht, können Wellenformen sehr exakt abgebildet werden. Durch die hohe Lokalisierungsfähigkeit kann der genaue Pfad von Strömen untersucht werden.

So lässt sich zum Beispiel die Effektivität von Lade- oder Entkopplungskondensatoren untersuchen - ein gepulster Strom sollte zwischen Schaltelement bzw. Gleichrichter und Kondensator fließen (und von der anderen Seite aus sollte nur eine Gleichstromkomponente fließen). Restliche Schaltsignale, die durch unsachgemäßes Layout oder unzulängliche Bauteile verursacht werden, können leicht sichtbar gemacht werden.

Die Sonde ist besonders nützlich bei der Untersuchung des Stromflusses in Stromversorgungs- und Masseflächen. Es ist oft der Fall, dass bei einer Massefläche, die auseinander läuft und dann wieder zusammengeführt wird (z. B. um eine Gruppe von Bauteilen), ein unerwarteter Kreisstrom um die resultierende Schleife induziert werden kann. Sie kann auch verwendet werden, um Strahlungen und Querkopplungen zwischen Schaltkreisen aufzuzeigen, sowie um die ordnungsgemäße Abschirmung in symmetrisch ausgeführten Schaltungen zu prüfen.

Eine weitere Anwendung ist die Suche nach Kurzschlüssen auf einer Leiterplatte, bei denen der Strom von der Quelle bis zu dem Punkt, wo er durch den Fehler abgeleitet wird, verfolgt werden kann. Vergleicht man das Signal bei ein- und ausgeschaltetem Strom, kann man zwischen Fehlerstrom und externen Magnetfeldern unterscheiden.

Strömungen können nicht nur in Leiterbahnen gemessen werden, sondern auch in Bauteilanschlüssen, einschließlich der Anschlüsse von integrierten Schaltkreisen. Achten Sie darauf, dass sehr heiße Komponenten wie Drahtwiderstände vermieden werden, da diese die Temperaturgrenze der Sondenspitze überschreiten können.

Kalibrierung für quantitative Messungen an Leiterbahnen

Die Beziehung zwischen der auf dem Oszilloskop angezeigten Ausgangsspannung und dem tatsächlichen Strom in der Leiterbahn hängt von einem komplexen Zusammenspiel zwischen der Breite der Leiterbahn, der Breite des Sensors im Inneren der Stromsonde und der Dicke der Sondenisolierung zwischen Leiterbahn und Sensor ab. Für quantitative Messungen muss die Empfindlichkeitseinstellung an der Steuereinheit auf die jeweilige Leiterbahnbreite eingestellt werden. Je breiter die Leiterbahn, desto geringer ist die Feldstärke für einen gegebenen Strom, so dass die Verstärkung höher eingestellt werden muss, um eine Empfindlichkeit von 1A/V zu erhalten. Bei Bahnbreiten über ca. 3,5 mm kann die Verstärkung nicht ausreichend erhöht werden, um eine Empfindlichkeit von 1A/V zu erhalten. Daher muss die Sonde auf eine Sensitivität von 2A/V eingestellt werden.

Dieses Verhältnis zwischen Bahnbreite und Verstärkung wird durch die unten dargestellte Kalibrierkurve verdeutlicht. Zur Kalibrierung muss die Sonde in die Kalibrieröffnung des Steuergeräts gesteckt und ein Kalibrierstrom angelegt werden. Der Empfindlichkeitsregler wird dann so eingestellt, dass die jeweilige Ausgangsspannung (wie auf der Oszilloskopdarstellung zu sehen) der jeweiligen Leiterbahnbreite entspricht. Der Kalibrator kann entweder ein Rechteck- oder ein Gleichstromsignal erzeugen. Zur Vermeidung von Problemen, die durch den Einfluss des Erdmagnetfeldes und der lokalen magnetischen Umgebung verursacht werden, wird die Kalibrierung in der Regel unter Verwendung des Rechtecksignals durchgeführt, indem Sie den Schalter auf die AC (r _u ) schieben. Das Signal ist ein Rechtecksignal mit etwa 1 kHz. Die Einstellung der Amplitude bezieht sich auf die Spitze-Spitze-Spannung zwischen den flachen Abschnitten des Rechtecksignals unter Nichtbeachtung jedweder Transienten.

Das Kalibrierverfahren im Einzelnen

Entscheiden Sie zuerst welche Leiterbahnbreite für die kalibrierte Messung verwendet werden soll. Schauen Sie dann im Diagramm die Spitze-Spitze-Ausgangsspannung für die jeweilige Bahnbreite nach und stellen Sie das Oszilloskop auf die entsprechende Empfindlichkeit ein (zum Beispiel 1 Volt/div für schmale Bahnbreiten oder 0,5 Volt/div für breitere Bahnen).

I-prober 520 PCB Sensitivitäteinstellung

Stecken Sie die Sonde in die Kalibrieröffnung und schalten Sie das Kalibriersignal ein, indem Sie den CALIBRATOR Schalter auf die Stellung AC schieben (mit- gekennzeichnet). Optimieren Sie die Ausrichtung der Sonde in der Kalibrieröffnung, um die maximale Signalamplitude auf dem Oszilloskop zu erhalten und stellen Sie dann die Kurve mit dem Regler „Trace Position“ auf die Bildschirmmitte ein.

Stellen Sie den Regler „Sensitivity“ so ein, dass die Spitze-Spitze-Spannung auf dem Oszilloskop (ohne Überschwingen) dem Wert auf der Kalibrierkurve für die jeweilige Bahnbreite entspricht. Die Sondensensitivität ist nun entweder auf 1A/V oder 2A/V für Messungen auf der eigentlichen Leiterbahn eingestellt (je nachdem welche Kalibrierkurve verwendet wurde).

Schalten Sie das Kalibriersignal wieder aus, indem Sie den Schalter CALIBRATOR auf die Mittelstellung schieben.

Bei Bahnen, die breiter als 6,5 mm sind, kann davon ausgegangen werden, dass sich der Messwert umgekehrt proportional zur Spurweite plus 2,2 mm verhält. Alternativ können Sie auch auf den Magnetfeldmodus schalten und das Feld in Ampere pro Meter messen. Dieser Wert kann in Ampere umgewandelt werden, indem davon ausgegangen wird, dass die Bahnlänge die doppelte Breite der Bahn plus 4,4 mm beträgt (dieser Wert berücksichtigt die Tatsache, dass sich der Sensor 0,7 mm über der Bahn befindet). Hierbei wird weiter vorausgesetzt, dass die Bahn im Verhältnis zur Breite recht lang ist und weitgehend einheitlich verläuft.

Praktische Aspekte der quantitativen Messung

Um den Strom in einer Bahn genau zu messen, muss die Sonde in zwei Dimensionen genau vertikal und exakt über der Bahnmitte so positioniert werden, dass sich die längere Spitzenseite im rechten Winkel zur Leiterbahn befindet.

Die Abbildung zeigt die korrekte Ausrichtung. Wenn die Sonde nicht im rechten Winkel über der Bahn (Gierwinkel) ausgerichtet ist, variiert das Ausgangssignal nach dem Sinusgesetz, d. h. kleine Fehler sind tolerierbar. Auch das Drehen der Sonde um die abgerundete Spitze (Nickwinkel) führt nicht zu großen Fehlern. Kritisch sind die Zentrierung über der Bahn und die vertikale Bewegung von Seite zu Seite (Rollwinkel), so dass die Sonde flach zur Bahn steht und nicht an der Kante der Spitze gekippt wird.

MAXIMALE DREHWINKEL SONDENSPITZE AUF LEITERBAHN GIER 90°±10° ROLL 90°±0° NICK 90°±45° ACHSE

Versuchen Sie nicht die Sondenspitze mit den Fingern zu manipulieren, es sei denn, Sie sind sicher, dass keine gefährlichen Spannungen vorhanden sind.

Sofern keine divergenten Fremdfelder vorhanden sind, ergibt sich die korrekte Position aus dem größten Ausgangssignal. In einer Umgebung mit vielen magnetischen Materialien kann das lokale Magnetfeld jedoch in Größe und Richtung vom normalen Nord-Süd-Feld der Erde erheblich abweichen.

Infolgedessen können auch geringe Änderungen der Sondenausrichtung einen signifikanten Einfluss auf die Ausgangsspannung haben. Um diesen Effekt so gering wie möglich zu halten, die Sonde an der gewünschten Stelle auf der Leiterbahn aufsetzen, den Strom ausschalten und den Nullpunkt setzen. Dann den Strom wieder einschalten und dessen Größe beobachten. Diese Probleme lassen sich weitgehend vermeiden, wenn eine AC-Messung möglich ist.

Bei der Messung von kleinen Strömen (klein in Bezug auf die Wirkung des magnetischen Feldes der lokalen Umgebung) ist es hilfreich, wenn die Sonde im Raum fixiert ist (durch ein Stativ oder ähnliches Gerät) und das zu testende Signal unter der stationären Sonde verschoben wird.

Beachten Sie, dass das obige Kalibrierverfahren nur dann genaue Resultate ergibt, wenn die Messungauf einer isolierten Leiterbahn mit entsprechendem Abstand zu anderen Strömen stattfindet. Benachbarte, stromführende Leiterbahnen (auch solche auf der anderen Platinenseite) haben einen erheblichen Einfluss auf die Messung. Um ein quantitatives Ergebnis in einem solchen Fall zu erzielen, ist eine grundlegende mathematische Analyse notwendig.

Wartung

Die Hersteller bzw. ihre ausländischen Vertretungen bieten einen Reparaturdienst für fehlerhafte Geräte an.

Reinigung

Verwenden Sie zur Reinigung des Geräts ein nur leicht mit Wasser oder einem milden Reinigungsmittel angefeuchtetes Tuch.

ACHTUNG! ZUR VERMEIDUNG VON STROMSCHLÄGEN BZW. BESCHÄDIGUNGEN DES GERÄTS DARF KEIN WASSER IN DAS GEHÄUSE GELANGEN. DAS GERÄT NICHT MIT LÖSUNGSMITTELN REINIGEN, UM SCHÄDEN AM GEHÄUSE ZU VERMEIDEN.

Isolierung der Spitze

Wenn die Isolation der Sondenspitze abgenutzt oder beschädigt ist, so dass die innere Schicht der Isolierung durchscheint, wenden Sie sich bitte an den Hersteller oder dessen Vertretungen im Ausland.

Kalibrierung

Der grundlegende Kalibrierungsparameter ist das Magnetfeld. Die Kalibrierung erfordert ein kalibriertes Feld mittels einer Präzisions-Helmholtz-Spule. Der Hersteller kann eine entsprechende Neukalibrierung für den Fall anbieten, dass eine Kalibrierung vor Ort nicht möglich ist.

Wenn jedoch lediglich eine Stromleiterkalibrierung (mit dem Ringkern-Aufsatz) erforderlich ist, kann dies mit Hilfe eines handelsüblichen DMM-Kalibrators geschehen. Die Kalibrierung erfolgt mit einer 50 oder 60 Hz Sinuswelle. Achten Sie darauf, dass die Positionierung des Kabels im Ringkern reproduzierbar ist, d. h. in der Regel gegenüber der Sondenspitze und so weit wie möglich nach hinten.

Webversion

Support erhalten Sie unter http://www.aimtti.com/support.

Introduzione