Iprober 520 - Strumenti di misura Aim TTi - Manuale utente e istruzioni gratuiti

Tipo di prodotto	Sonda di corrente a magnetometro a valvola di flusso
Marca	Aim TTi
Modello	Iprober 520
Utilizzo	Misura di corrente su piste di circuito stampato, fili (con O-ring) e campo magnetico
Alimentazione	Adattatore di rete 100-240 V CA, 50/60 Hz, uscita 5,2 V CC / 1 A
Uscita segnale	BNC verso oscilloscopio impedenza 1 MΩ
Larghezza di banda selezionabile	5 MHz, 500 kHz, 2 Hz
Sensibilità in modalità filo	1 V/A (con O-ring fornito)
Sensibilità in modalità pista PCB	Regolabile in base alla larghezza della pista: 1 A/V o 2 A/V
Sensibilità in modalità campo	250 μT/V (2,5 Gauss/V)
Tensione di uscita massima	±10 V
Campo di misura campo magnetico	±2,5 mT (±2000 A/m)
Gamma di frequenze	CC a 5 MHz
Sicurezza elettrica	Doppio isolamento, classe di sicurezza 3, categoria III 300 V / categoria I 600 V
Temperatura di funzionamento	5 °C a 40 °C
Umidità relativa	20 % a 80 % senza condensa
Temperatura massima della punta	150 °C (2 minuti massimo)
Manutenzione	Pulizia con panno leggermente umido (acqua o detergente delicato); non utilizzare solventi
Riparabilità	Nessuna parte riparabile dall'utente; contattare il produttore per riparazione o ricalibratura
Accessori inclusi	Adattatore di rete, O-ring, manuale d'uso
Indicatore di sovraccarico	LED si accende in caso di clipping o saturazione
Calibratore integrato	Genera una corrente di calibrazione (onda quadra 1 kHz o CC) per regolare la sensibilità

Domande frequenti - Iprober 520 Aim TTi

Qual è la tensione massima che posso misurare con l'Iprober 520?

La sonda può essere utilizzata su conduttori in tensione fino a 300 Vrms CAT III o 600 V CAT I. La punta è a doppio isolamento, ma è imperativo verificarne l'integrità prima di ogni utilizzo.

Come calibrare la sonda per misurare la corrente su una pista di circuito stampato?

Inserire la sonda nella cavità di calibrazione del corpo, selezionare la modalità PCB TRACK e impostare l'interruttore del calibratore su AC (onda quadra 1 kHz). Regolare il comando Sensibilità per ottenere la tensione picco-picco corrispondente alla larghezza della pista secondo il grafico di calibrazione.

Come utilizzare l'O-ring per misurare la corrente in un filo?

Passare il filo nell'apertura del toro, quindi agganciare il toro al naso della sonda. Selezionare la modalità WIRE sul corpo. La sensibilità è di 1 V/A. Assicurarsi che i numeri di serie della sonda e del toro corrispondano.

Cosa significa l'indicatore di sovraccarico sul corpo?

Il LED di sovraccarico si accende se il segnale supera il livello di clipping dell'amplificatore o se il campo magnetico satura il sistema. Ciò indica che la misura non è più affidabile, specialmente in accoppiamento CA dove i campi CC possono sovraccaricare la sonda senza essere visibili.

Quali precauzioni di sicurezza devo prendere?

Utilizzare la sonda solo su conduttori la cui tensione non superi 300 V CAT III o 600 V CAT I. Ispezionare sempre la punta prima dell'uso; se l'isolamento interno è visibile, non utilizzarla. Tenere la sonda dietro il paramano. Non utilizzarla in presenza di umidità o condensa.

Come pulire la sonda Iprober 520?

Utilizzare un panno leggermente inumidito con acqua o un detergente delicato. Non far mai penetrare liquido all'interno del corpo. Non utilizzare mai solventi, che potrebbero danneggiare lo strumento.

Qual è la gamma di frequenze della sonda?

La sonda funziona da CC fino a 5 MHz. È possibile selezionare larghezze di banda inferiori (500 kHz o 2 Hz) per ridurre il rumore. La posizione 2 Hz attenua i campi a 50/60 Hz.

Posso utilizzare un O-ring diverso da quello fornito?

No, gli O-ring non sono intercambiabili tra sonde. La calibrazione di 1 V/A è valida solo per il toro abbinato (numero di serie corrispondente). Utilizzare sempre il toro fornito con la sonda.

Come misurare la corrente DC con precisione in modalità filo?

Per minimizzare l'isteresi, applicare prima la corrente nel senso desiderato per pre-polarizzare il toro, quindi spegnere la corrente e regolare la Posizione della traccia per azzerare. Successivamente, riapplicare la corrente per la misura. Invertire la polarità richiede una nuova regolazione dello zero.

Cosa fare se la punta della sonda è danneggiata?

Se l'isolamento interno (colore chiaro) è visibile, la sonda non è più affidabile per l'uso sotto alta tensione. Interrompere immediatamente l'uso e contattare il produttore o i suoi agenti per la riparazione. Non tentare di smontare la sonda.

MANUALE UTENTE Iprober 520 Aim TTi

Istruzioni in Italiano

Introduzione 33

Sicurezza 34

Installazione 36

Collegamenti 36

Funzionamento 37

Manutenzione 42

L'Aim I-prober 520 è un dispositivo esclusivo in grado di controllare e misurare la corrente nelle tracce dei circuiti stampati e in altri punti in cui non è possibile utilizzare le tradizionali sonde di corrente. Si tratta di una sonda di corrente "posizionale", che ricava i valori di corrente dal campo magnetico in un punto specifico rispetto al conduttore che convoglia la corrente. Consente di monitorare e misurare facilmente la corrente posizionando la punta isolata della sonda su una traccia di circuito stampato, un piedino di un componente o un piano di massa.

Viene anche fornito un attacco toroide "clip-on" che, all'occorrenza, trasforma la sonda in una più tradizionale sonda di corrente "a circuito magnetico chiuso".

Questa sonda utilizza un metodo di rilevamento noto generalmente come magnetometro rilevatore di flusso e misura il campo magnetico che circonda la corrente elettrica. Il magnetometro è composto da una piccola bobina di filo che circonda un nucleo di materiale ad alta tecnologia con speciali caratteristiche magnetiche. Una corrente di eccitazione (a circa 40 MHz) viene convogliata attraverso la bobina, che umagnetizza il nucleo in maniera alternata in direzioni opposte. In assenza di campo magnetico esterno, la magnetizzazione è simmetrica. Quando viene applicato un campo esterno, l'asimmetria risultante viene rilevata da un circuito di feedback che applica una corrente opposta alla bobina, al fine di ripristinare il campo della rete su zero. La tensione di uscita è proporzionale a questa corrente opposta, quindi alla grandezza del campo.

La caratteristica esclusiva di questa sonda è la dimensione molto ridotta del magnetometro, che consente la misurazione dei campi in una posizione precisa dello spazio; consente inoltre di estendere la larghezza di banda del segnale da CC fino a 5 MHz. Vengono anche fornite due configurazioni a larghezza di banda inferiore, più silenziose.

Diversamente dalle sonde basate su trasformatore, che sono solo collegate alla CA oppure richiedono un meccanismo separato (come un dispositivo ad effetto Hall) per rilevare anche valori CC, questa sonda utilizza lo stesso meccanismo di misurazione per tutte le frequenze della larghezza di banda.

È destinata all'utilizzo con un oscilloscopio con impedenza di uscita standard da 1 MΩ.

Sonda di corrente

Questo strumento appartiene alla categoria di sicurezza III secondo la classificazione CEI ed è stato progettato per rispettare i requisiti generali della norma EN61010-1 (Prescrizioni di sicurezza per apparecchi elettrici di misura, controllo e per utilizzo in laboratorio) e la sottoparte EN61010-031 applicate a questa forma particolare di sonda di corrente.

Questo strumento è stato testato in conformità con le norme EN61010-1 ed EN61010-031 ed è stato consegnato in condizioni di sicurezza. Il manuale dello strumento contiene importanti informazioni e avvisi che devono essere osservati dall'utente per assicurare un funzionamento in sicurezza e per mantenere lo strumento in condizioni di sicurezza.

Questo strumento è stato progettato per uso ambienti chiusi con grado di inquinamento 2 e fascia di temperatura compresa fra 5°C e 40°C, con 20% - 80% UR (senza condensa). Occasionalmente, può essere sottoposto a temperature comprese tra +5° e -10°C senza conseguenze negative sulla sicurezza. Non utilizzare lo strumento in presenza di condensa.

AVVISI e AVVERTENZE

• L'uso di questo strumento in modalità non indicate in queste istruzioni può compromettere la sicurezza intrinseca dello strumento stesso.
• La sonda può essere usata solo da personale qualificato che è a conoscenza dei rischi associati all'utilizzo della sonda sopra o vicino a conduttori nudi attraversati da tensioni pericolose, ovvero superiori a 70 Vcc o superiori a 33 V rms o a picchi di 46,7 V. La tensione massima dei conduttori nudi sui quali può essere utilizzata è 300 Vrms CAT II o 600 Vrms CAT I.
• La temperature massima di una superficie sulla quale è possibile appoggiare la punta di misurazione della sonda per brevi periodi di tempo (2 min. Max) è 150°C. Non esporre altre parti della sonda ad alte temperature.
• Collegare l'adattatore di corrente a CA al contenitore e il cavo BNC di uscita del segnale all'oscilloscopio prima di mettere a contatto la sonda con il segnale da misurare. Utilizzare solo l'adattatore di corrente a CA fornito e usare sempre un oscilloscopio con il telaio collegato alla messa a terra.
• Ispezionare la punta della sonda, l'alloggiamento e il cablaggio alla ricerca di segni di usura e danni prima di ogni utilizzo. La sicurezza dipende interamente dall'integrità dell'isolamento della parte dell'asta della sonda oltre il segno di sicurezza in rilievo, in particolare della punta della sonda.

NON UTILIZZARE LA SONDA SE UNA PARTE QUALSIASI È DANNEGGIATA

Vedere la sezione Manutenzione per i dettagli sulla restituzione di sonde danneggiate. Non smontare la sonda o il contenitore in quanto non sono presenti parti soggette a manutenzione da parte dell'utente.

• Non tenere la sonda oltre il salvadito tra il corpo e l'asta della sonda quando si effettua una misurazione su un conduttore a tensioni pericolose e non permettere che tensioni pericolose si avvicinino al salvadito oltre il segno di sicurezza sull'asta della sonda. Vedere la figura di fronte.
• Prima di collegare o scollegare il gruppo toroide da un cavo nudo a tensioni pericolose, assicurarsi che il conduttore non sia sotto tensione.
• Non usare la sonda in presenza di condensa o umidità. Non bagnare lo strumento quando lo si pulisce.

Adattatore di corrente CA

L'adattatore/caricatore fornito ha una tensione di ingresso universale di 100-240 VCA, 50/60 Hz. È un dispositivo di classe II (a doppio isolamento), approvato dalle norme EN 60950-1 (2001) e UL 60950 (marchio UL E245390).

Simboli

I seguenti simboli vengono usati sulla sonda di corrente e in questo manuale.

AVVISO – Rischio di folgorazione.

AVVERTENZA – Fare riferimento alla documentazione allegata (questo manuale). L'inosservanza di queste precauzioni può provocare danni allo strumento.

Non applicare intorno a o rimuovere da conduttori sotto tensione pericolosi.

Applicazione a conduttori sotto tensione pericolosi consentita.

Protetto da doppio isolamento o isolamento rinforzato.

corrente alternata (ca).

corrente continua (cc).

CAT II

Indica la categoria di misurazione II; la tensione massima a terra per le misurazioni di CAT II è generalmente indicata con il simbolo. La categoria II si applica alle misurazioni effettuate sui circuiti direttamente collegati alla rete di bassa tensione, ad esempio apparecchi e dispositivi portatili. La CAT II non include le misurazioni sui circuiti a livello di distribuzione, come schede di distribuzione, interruttori di circuito, barre collettrici ecc. o installazioni industriali, tutte classificate come CAT III.

CATI

Indica la categoria di misurazione I; la tensione massima a terra per le misurazioni di CAT I è generalmente indicata con il simbolo. La categoria I si applica alle misurazioni su circuiti non collegati direttamente alla rete di bassa tensione. Questa categoria comprende i circuiti secondari separati dai circuiti della rete principale da un trasformatore e i circuiti derivati dalla rete principale nei quali sono state adottate misure per ridurre i transitori sulle tensioni a valori inferiori idonei. La sovratensione dei transitori massima consentita per la tensione da 600 V di CAT I di questa sonda è 2500 V.

Contrassegno di sicurezza Punta della sonda Salvadito

Installazione

Tensione d'esercizio della rete

Questo strumento viene fornito con un adattatore di corrente CA con gamma di tensioni di ingresso universale che opera a un'alimentazione di rete nominale di 115 V o 230 V a 50 Hz o 60 Hz senza regolazioni. Verificare che l'alimentazione locale rispetti questi valori di ingresso CA.

Montare sull'adattatore il connettore di alimentazione nazionale previsto facendolo scorrere sulle scanalature finché non si blocca.

L'unità può essere usata solo con l'adattatore di corrente fornito.

Scollegare l'adattatore di corrente dalla rete quando l'unità non è in uso.

L'adattatore CA è un dispositivo della classe di sicurezza II (a doppio isolamento) che fornisce 5,2 VCC a un massimo di 1 ampere. Il riferimento di messa a terra per il sistema di misurazione è il collegamento a terra effettuato sull'oscilloscopio. Utilizzare sempre un oscilloscopio con telaio collegato a terra in modo che la parte esterna del BNC sia collegata a terra.

Considerazioni generali sull'installazione

Se usata con l'attacco toroide (per la corrente in un cavo), la sonda viene sensibilmente influenzata da tutti i campi magnetici esterni al punto di misurazione, non solo dal campo magnetico della Terra (che può essere modificato da carpenteria in acciaio) ma anche dai campi di perdita provenienti da induttori o trasformatori, componenti magnetizzati ecc. La sezione Funzionamento contiene annotazioni utili su come ottenere le migliori misurazioni in termini qualitativi e quantitativi nelle varie modalità di funzionamento in presenza di tali campi magnetici dispersi.

Collegamenti

Collegamento all'alimentazione

Montare il connettore di alimentazione nazionale previsto all'adattatore fornito facendolo scorrere sulle scanalature finché non si blocca e collegare l'adattatore all'alimentazione CA. Collegare il cavo in uscita dall'adattatore alla presa di alimentazione della centralina, contrassegnato con la dicitura DC IN.

L'unità può essere usata solo con l'adattatore di corrente fornito.

Segnale di uscita

Collegare il connettore BNC sul cavo fisso in uscita dalla centralina (contrassegnato con la dicitura OUTPUT) a un ingresso dell'oscilloscopio da 1MΩ. Questo cavo è sensibile alla reattanza capacitiva del carico e non deve essere allungato se si desidera ottenere una riproduzione precisa della forma d'onda. Utilizzare sempre un oscilloscopio con telaio collegato a terra in modo che la parte esterna del BNC sia collegata a terra. Effettuare questo collegamento prima di utilizzare la sonda con tensioni elevate. La sensibilità dell'asse Y del'oscilloscopio può essere regolata per adattarla all'ampiezza del campo analizzato. L'accoppiamento CA può essere usato per eliminare l'effetto del campo magnetico della Terra o altri campi fissi dal materiale permanentemente magnetizzato, purchè non siano troppo grandi da sovraccaricare la sonda.

Collegamenti di misurazione

Il cavo tra la sonda e la centralina è vincolato a entrambe le estremità e non può essere sostituito dall'utente. Prestare attenzione e assicurarsi che non entri in contatto con oggetti roventi.

La misurazione della corrente avviene in maniera efficace senza contatto: non viene eseguito alcun collegamento galvanico al conduttore che trasporta la corrente sondato. La punta della sonda e l'asta della sonda oltre la barriera di sicurezza sono doppiamente isolati; è possibile sondare con sicurezza i conduttori ad alte tensioni rispetto alla messa a terra fino ai limiti previsti nella Specifica. Tuttavia, è obbligatorio che l'isolamento della punta della sonda non venga danneggiato da abrasione o contatto con superfici roventi superiori ai 150°C.

Leggere e capire la sezione Sicurezza di questo manuale prima dell'uso.

Le misurazioni su apparecchi esposti a tensioni pericolose devono essere effettuate solo da tecnici competenti ed esperti in grado di riconoscere i rischi che comportano.

Ispezionare sempre la punta della sonda per individuare segni di usura prima di utilizzarla su conduttori a tensioni pericolose.

Funzionamento

Comandi

I seguenti comandi sono montati sulla centralina.

Interruttore di modalità

Questo interruttore a tre posizioni regola il guadagno della sonda per ottenere risultati calibrati nelle tre modalità operative principali:-

FIELD (campo) Misurazione del campo magnetico.

PCB TRACK

Misurazione della corrente in una traccia del circuito stampato sotto la punta della sonda.

WIRE (filo) toroide.

Misurazione della corrente in un cavo o filo, unitamente all'attacco

Sensibilità

Questo comando è attivo solo nella posizione PCB TRACK e viene usato per regolare il guadagno in funzione della larghezza fisica della traccia misurata.

Posizione della traccia

Questo comando regola il DC offset nel segnale di uscita per compensare i campi come i campi magnetici della Terra. Alle alte sensibilità questo comando dispone di un range molto più ampio rispetto al comando di posizione Y della maggior parte degli oscilloscopi.

Interruttore della larghezza di banda

Questo interruttore a tre posizioni consente all'utente di scegliere il miglior compromesso tra larghezza di banda del segnale e rumorosità. Le tre larghezze di banda sono 5 MHz, 500 kHz e 2 Hz. La posizione 2 Hz elimina quasi completamente qualsiasi effetto visibile dei campi di frequenza della rete a 50 o 60 Hz; occorre però tenere presente che la sonda potrebbe venire sovraccaricata in modo invisibile da un campo di grandi dimensioni a frequenze superiori rispetto al limite della larghezza di banda.

Interruttore calibratore

Quando la sonda è inserita nel foro di calibrazione finché non entra in contatto con il circuito stampato, è soggetta al campo proveniente da una corrente nota. Questo interruttore a tre posizioni consente di selezionare la corrente CA (onda quadra da 1 kHz) o CC, con la posizione centrale che indica lo spegnimento. Di seguito viene spiegata la procedura per calibrare la sensibilità della sonda per una larghezza di una traccia specifica.

La corrente di calibrazione deve essere disattivata quando non in uso.

Indicatore di sovraccarico

L'indicatore di sovraccarico si accende se il segnale supera il livello di taglio dell'amplificatore di uscita o se il campo magnetico è talmente grande da saturare il sistema e far apparire il segnale di uscita all'interno del range operativo. In particolare, è necessario monitorare questo indicatore se viene usato l'accoppiamento CA sull'oscilloscopio poiché è ancora possibile che i campi CC sovraccarichino la sonda.

Misurazioni del campo magnetico

Il campo magnetico viene misurato lungo la dimensione maggiore della punta della sonda. Il fattore di scala è 250 μT (micro-Tesla) per Volt, quindi la sequenza di configurazione normale dell'oscilloscopio risulta essere 250 μT/div a 1 V/div, 500 μT/div a 2 V/div e 1,25 mT/div a 5 V/div. Le decine più sensibili presentano il fattore di scala previsto. 250 μT equivale a 2,5 Gauss.

Diversamente, il fattore di scala può essere considerato come 200 ampere al metro per volt, quindi i fattori di scala corrispondenti sono 200 A/m/div, 400 A/m/div e 1000 A/m/div.

In ogni caso, la tensione di uscita massima è ± 10V, corrispondente al campo di lavoro massimo di ± 2,5mT o ± 2000A/m.

Se la sonda viene tenuta con la punta verso il basso (il manico verso l'alto) con il segno + del corpo rivolto verso l'utente, orientato per dare una tensione di uscita positiva, le linee di flusso passano da un polo nord a sinistra a un polo sud a destra. Nel campo magnetico della Terra questo significa che il nord geografico si trova a destra.

Note di applicazione per le misurazioni del campo magnetico

A causa delle dimensioni molto ridotte della punta, la sonda è in grado di analizzare la variazione dei campi magnetici in zone molto localizzate. È in grado di analizzare i campi intorno agli induttori e i gap presenti nei loro nuclei, che possono talvolta causare diafonie impreviste in un circuito elettronico. È anche in grado di mostrare i campi che passano attraverso feritoie e fori nell'involucro di un'apparecchiatura, con frequenti conseguenti problemi di compatibilità elettromagnetica. La sonda presenta una larghezza di banda che copre la maggior parte delle forme d'onda degli alimentatori a commutazione.

La bassa rumorosità del sistema lo rende in grado di misurare campi molto più piccoli rispetto al campo della Terra che, in una configurazione ad elevata sensibilità dell'oscilloscopio, consente di rilevare la traccia anche molto al di fuori dello schermo. La regolazione TRACE POSITION sulla centralina offre un range molto più ampio rispetto al tipico controllo a Y di un oscilloscopio. In molti casi, è possibile utilizzare l'accoppiamento CA dell'oscilloscopio, che riduce i disturbi se la distorsione della bassa frequenza della forma d'onda è accettabile.

Misurazioni della corrente in un filo

Viene fornito un attacco toroide che consente di misurare la corrente che scorre in un filo o in un cavo. L'attacco contiene un nucleo magnetico che concentra il campo dalla parte intorno al cavo al sensore della sonda di corrente. Si aggancia meccanicamente alla parte anteriore della sonda per mantenere il rapporto corretto tra lo spazio nell'attacco toroide e il sensore nella punta della sonda.

Collegamento del toroide al cavo

Prima di collegare il gruppo toroide al cavo da misurare, assicurarsi dell'assenza di rischio di folgorazione per l'operatore, verificando che il cavo sia opportunamente isolato per la tensione che sta trasportando o scollegandolo dall'alimentazione.

Passare il cavo attraverso l'estremità aperta delle ganasce dell'alloggiamento toroide, quindi allineare la sonda in modo che le grandi protuberanze nella parte anteriore siano allineate con gli spazi dell'alloggiamento e premerle in linea retta. Le ganasce dell'attacco vengono allontanate durante il passaggio della sonda fino a quando si bloccano (segnalato da un clic) sulle guide di posizionamento. Assicurarsi che le due parti siano ben agganciate ruotando leggermente e premendo la sonda. Per risultati calibrati, fare in modo che il cavo si trovi nella parte posteriore del foro del toroide, lontano dalla punta della sonda.

Selezionare la posizione Wire (cavo) nell'interruttore MODE (Modalità) della centralina. In questo modo viene impostata una sensibilità calibrata di 1 Volt per ampere. Impostare la sensibilità dell'asse Y dell'oscilloscopio desiderata e selezionare un'impostazione BANDWIDTH (Larghezza di banda) idonea.

Nota: la calibrazione 1 V/A è applicabile solo con un set corretto di sonda e toroide. Gli attacchi toroidi non sono intercambiabili tra le sonde. Controllare che i numeri di matricola della sonda e del toroide corrispondano per assicurare che la coppia utilizzata sia calibrata.

Note operative per l'utilizzo dell'attacco toroide

Il circuito magnetico del toroide riduce la sensibilità ai campi magnetici esterni (incluso quello della Terra) di un fattore pari a circa cinque, quindi la misurazione è molto meno influenzata dal posizionamento della sonda. Tuttavia, per una miglior coerenza di misurazione, accertarsi che la sonda si trovi in una posizione fissa lontano da forti campi magnetici locali.

Si può ottenere maggiore sensibilità avvolgendo varie volte il filo intorno al toroide. Il conseguente aumento di reattanza induttiva di inserimento influenza leggermente la risposta di frequenza e può interessare alcuni circuiti ad alta frequenza, altrimenti il fattore di scala viene moltiplicato per il numero di avvolgimenti del filo.

Quando si misura la CC, la misurazione può essere leggermente influenzata dall'isteresi e dal materiale magnetico del toroide. Per una maggiore precisione, applicare prima la corrente nella direzione desiderata per pre-caricare il circuito magnetico, quindi togliere la corrente e regolare il comando TRACE POSITION per impostare il punto zero sull'oscilloscopio, poi erogare la corrente per la misurazione. Questo punto zero non cambia molto dato che la corrente varia, a patto che rimanga nella stessa direzione. Tuttavia, se la polarità della corrente viene invertita, lo zero deve essere reimpostato. Quando

si misura la corrente alternata, questo effetto è trascurabile, ma occorre tenere presente che quando l'erogazione della corrente viene interrotta, il punto zero può provocare un leggero sfasamento.

I segni di polarità sul corpo della sonda sono il riferimento per l'indicazione della direzione della corrente:

l'uscita verso lo strumento di misurazione è positiva quando la corrente scorre dal lato con il segno + al lato con il segno –. Sono presenti segni di polarità anche sull'attacco toroide, ma servono solo per garantire l'uniformità del collegamento; l'inversione del toroide non inverte la polarità.

Rimozione del toroide

Prima di toccare il toroide, assicurarsi dell'assenza di tensioni pericolose.

Per rimuovere il toroide, tenere sia il toroide che il corpo della sonda e avvolgerli leggermente di 30º allontanandoli l'uno dall'altro. L'azione di avvolgimento utilizza le alette sulla parte anteriore della sonda per allontanre i lati dell'alloggiamento del toroide, agevolando sensibilmente la rimozione rispetto alla sola azione di tiro.

Misurazione della corrente in una traccia di circuito stampato

Prima di toccare la sonda su tracce ad alta tensione, controllare sempre le condizioni dell'isolamento della punta. La punta della sonda è a doppio isolamento; sotto la parta sagomata nera ad alto punto di fusione che indica l'usura della punta si trova un secondo elemento sagomato chiaro che contiene il sensore vero e proprio. Se la parte sagomata chiara è visibile, la sonda non è più sicura in presenza di alte tensioni. È necessaria un'attenta verifica espettiva poiché lo sporco o i segni di usura possono rendere la differenza di colore difficile da notare. Per ottimizzare la vita utile della punta, evitare di passarla sopra superfici ruvide.

Le misurazioni su apparecchi esposti a tensioni pericolose devono essere effettuate solo da tecnici competenti ed esperti in grado di riconoscere i rischi che comportano. Tenere sempre le mani lontane dalle alte tensioni.

La sonda misura la corrente in una traccia del circuito stampato misurando il campo magnetico intorno alla traccia causato dalla corrente. La sonda deve essere tenuta in posizione centrale sulla traccia, con la parte lunga della puntasopra la traccia e il corpo della sonda il più perpendicolare possibile alla traccia.

Quando l'uscita è positiva sullo strumento di misurazione, la corrente scorre dal polo + al polo -, indicati dai segni + e - sul corpo della sonda. Poiché non si tratta di un circuito magneticamente chiuso, la sonda viene anche influenzata da tutti i campi magnetici esterni al punto di misurazione.

Questi campi hanno molte cause: il campo magnetico della Terra, che può essere modificato da carpenterie metalliche, campi di perdita provenienti da induttori o trasformatori, componenti magnetizzati, come le viti, e anche materiali magnetici negli elettrodi o terminazioni di componenti elettrici. Di conseguenza, è piuttosto difficile effettuare misure quantitative precise, ma esistono molte applicazioni in cui le misurazioni qualitative danno tutte le informazioni necessarie.

Misurazioni qualitative

Le principali aree di applicazione di questa sonda sono gli alimentatori a commutazione, gli amplificatori di potenza o altri circuiti in cui scorre alta corrente. La sonda è ottimizzata per la fedeltà alle forme d'onda e per il fatto che misura anche la CC consente di visualizzare forme d'onda precise. La sua natura molto localizzata consente un'analisi dettagliata dei percorsi seguiti dalle correnti.

Ad esempio, può essere usata per analizzare l'efficienza del serbatoio o dei condensatori di bypass: una corrente a impulsi deve scorrere tra il dispositivo di commutazione o il rettificatore e il condensatore e solo un componente a CC deve scorrere dall'altro lato del raccordo. I segnali di commutazione residui, causati dall'errata disposizione o da componenti inadeguati, sono facilmente visibili.

La sonda può essere particolarmente utile nell'analisi del flusso della corrente in piani di terra e piani di alimentazione. Si rileva spesso che se un piano di terra viene diviso e successivamente riunito, probabilmente intorno a un gruppo di componenti, una corrente di circolazione imprevista può essere indotta intorno all'anello che viene creato. Può anche essere usata per mostrare le radiazioni e l'accoppiamento tra i circuiti e per controllare la corretta cancellazione nei circuiti in cui deve essere bilanciata.

Un'altra applicazione è nella ricerca dei cortocircuiti in un circuito stampato, dove la corrente può essere seguita dall'origine al punto in cui viene deviata verso il difetto. Confrontando il segnale con la corrente inserita e disinserita è possibile distinguere tra una corrente di errore e campi magnetici esterni.

Le correnti possono essere misurate non solo nelle tracce del circuito stampato, ma anche nei terminali del componente, inclusi i terminali dei circuiti integrati. Evitare l'utilizzo di componenti roventi, come le resistenze a filo, che possono superare il valore massimo di temperatura della punta della sonda.

Calibrazione per misurazioni quantitative sulle tracce del circuito stampato

La relazione tra la tensione di uscita nell'oscilloscopio e la corrente effettiva nella traccia del circuito stampato dipende dal complesso rapporto tra la larghezza della traccia, quella del sensore all'interno della sonda di corrente e lo spessore dell'isolamento della sonda tra la traccia e il sensore. Per ottenere misurazioni quantitative, la regolazione della sensibilità nella centralina deve essere configurata per adattarsi alla larghezza della traccia misurata. Più larga è la traccia, più bassa è la resistenza del campo per una corrente specifica, quindi maggiore è il guadagno necessario per ottenere una sensibilità di 1 A/V. Con una larghezza superiore a circa 3,5 mm, il guadagno della scatola di controllo non può essere aumentato a sufficienza per raggiungere una sensibilità di 1A/V, quindi il sistema deve essere regolato per una sensibilità di 2 A/V.

Questo rapporto tra la larghezza della traccia e il guadagno richiesto viene indicato nel seguente grafico di calibrazione. La procedura di calibrazione presuppone il posizionamento della sonda nel foro di calibrazione nella centralina e l'applicazione della corrente di calibrazione. Il controllo della sensibilità viene quindi regolato per ottenere la specifica tensione di uscita (misurata della traccia dell'oscilloscopio) idonea per la larghezza della traccia rilevata. Il calibratore può produrre un'onda quadra o una corrente di calibrazione CC. Per evitare difficoltà causate dall'influenza del campo magnetico terrestre e dall'ambiente magnetico locale, la calibrazione viene normalmente eseguita utilizzando il segnale di onda quadra ottenuto impostando l'interruttore nella posizione AC (☐). Il segnale è un'onda quadra a circa 1 kHz. La configurazione dell'ampiezza fa riferimento alla tensione picco-picco tra le parti piatte dell'onda quadra, ignorando le sovraoscillazioni nelle transizioni.

Procedura dettagliata

Per prima cosa, decidere la larghezza della traccia da sottoporre a misurazione calibrata. Quindi, utilizzando il grafico, osservare la configurazione della tensione di uscita picco-picco per la larghezza della traccia e impostare l'oscilloscopio su una sensibilità idonea (ad esempio, 1 Volt per divisione per le tracce strette o 0,5 Volt per le tracce più larghe).

Impostazione sensibilità circuito stampato I-prober 520

Inserire la sonda nel vano di calibrazione e accendere il segnale di calibrazione impostando l'interruttore CALIBRATOR sulla posizione AC (indicata conru). Ottimizzare l'orientamento della sonda all'interno del vano di calibrazione per ottenere l'ampiezza massima del segnale sull'oscilloscopio, quindi regolare il controllo Trace Position in modo da centrare la traccia sullo schermo.

Regolare il controllo PCB Sensitivity (Sensibilità circuito stampato) in modo che tensione picco-picco della traccia dell'oscilloscopio (ignorando la sovraoscillazione) sia pari al valore ottenuto dal grafico di calibrazione per la larghezza della traccia richiesta. La sensibilità della sonda è ora impostata per fornire 1A/V o 2A/V (a seconda della curva di calibrazione utilizzata) per le misurazioni sulla traccia effettiva del circuito stampato.

Spegnere il segnale di calibrazione riportando l'interruttore CALIBRATOR (Calibratore) alla posizione centrale.

Per tracce più ampie di 6,5 mm, si può presumere che la lettura sia inversamente proporzionale alla larghezza della traccia più 2,2 mm. Diversamente, passare alla modalità Magnetic Field (Campo magnetico) e misurare il campo in ampere per metro. Il valore può essere convertito in ampere presupponendo che la lunghezza del percorso sia doppia rispetto alla larghezza della traccia più 4,4 mm (questo valore è spiegato dal fatto che il sensore si trova 0,7 mm sopra la superficie della traccia). Questo rapporto presuppone che la traccia sia lunga rispetto alla sua larghezza e abbia una disposizione ragionevolmente uniforme.

Aspetti pratici delle misurazioni quantitative

Per misurare con precisione la corrente in una traccia, è tassativo che la sonda sia posizionata con precisione in senso verticale in due dimensioni, esattamente sopra il centro della traccia e allineata con il lato lungo della punta perpendicolare rispetto alla traccia.

La figura mostra l'orientamento corretto. Se la sonda non viene posizionata perpendicolarmente alla traccia (imbardata), l'uscita varia secondo il teorema dei seni, quindi piccoli errori vengono tollerati. Allo stesso modo, ruotando la sonda in avanti o indietro intorno alla punta arrotondata (beccheggio) non si provocano errori di grande entità. I requisiti di posizione più importanti sono la centratura sulla traccia e la posizione verticale da lato a lato (rollio), in modo che la sonda sia piatta sulla traccia, non inclinata sull'angolo della punta.

Evitare di manipolare la punta della sonda con le dita, a meno che si sia certi dell'assenza di tensioni pericolose.

ANGOLI DI ROTAZIONE MASSIMA TOLLERABILI PUNTA DELLA SONDA NELLA TRACCIA IMBARDATA 90°±10° BECCHEGGIO 90°±45° ROLLIO 90°±0° ASSE

In assenza di campi irregolari estranei, la posizione corretta è quella che offre l'uscita più grande; tuttavia, si rileverà che, in un ambiente che contengono molti materiali magnetici, il campo magnetico localizzato può variare molto in ampiezza e direzione dal campo nord-sud terrestre esistente nello spazio libero. Di conseguenza, anche piccoli spostamenti della posizione della sonda possono avere un effetto significativo sulla tensione di uscita residua. Il miglior modo per ridurre questo effetto è di posizionare la sonda nella posizione richiesta sulla traccia da misurare, togliere la corrente e impostare la posizione zero, quindi inserire di nuovo la corrente e osservarne l'ampiezza. Molte di queste difficoltà possono essere evitate se è possibile effettuare una misurazione CA.

Quando si misurano correnti di piccole dimensioni (piccole rispetto all'effetto del campo magnetico dell'ambiente locale), è utile mantenere la posizione della sonda in una posizione fissa nello spazio (utilizzando un supporto da buretta o un dispositivo simile) e spostare il segnale da analizzare sotto la sonda fissa.

Notare che la procedura di calibrazione sopra descritta restituisce risultati precisi solo se la misurazione avviene in una traccia isolata a una certa distanza da altre correnti. Le tracce adiacenti che trasportano corrente, incluse quelle sull'altro lato del circuito stampato, hanno un effetto significativo sulla misurazione. La possibilità di ottenere un risultato quantitativo in tali circostanze richiede analisi matematica dai principi base.

Manutenzione

I fabbricanti o i loro agenti locali prestano un servizio di riparazione per qualsiasi unità difettosa.

Pulizia

Se lo strumento necessita di pulizia, utilizzare un panno leggermente inumidito con acqua o con un detergente neutro.

ATTENZIONE! PER EVITARE IL RISCHIO DI FOLGORAZIONE O DANNI ALLO STRUMENTO, EVITARE L'INGRESSO D'ACQUA NELL'INVOLUCRO. PER EVITARE DANNI ALL'INVOLUCRO, NON PULIRLO CON SOLVENTI.

Isolamento della punta

Se l'isolamento della punta della sonda si usura o si danneggia a tal punto da mostrare lo strato di isolamento interno, contattare i fabbricanti o i loro agenti locali.

Calibrazione

Il parametro fondamentale di calibrazione è il campo magnetico; la calibrazione richiede un campo calibrato da una bobina di Helmholtz di precisione. Il fabbricante può prestare un servizio di ricalibrazione idoneo nel caso in cui il servizio di calibrazione locale non sia in grado di fornirlo.

Tuttavia, se è richiesta solo una ricalibrazione con la corrente nel cavo (conl'attacco toroide), può essere effettuata anche con un calibratore DMM standard, più facilmente reperibile. La calibrazione viene eseguita utilizzando una sinusoide da 50 o 60 Hz. Prestare attenzione a creare una posizione ripetibile del cavo all'interno dell'apertura nel toroide; di solito, è opposta alla punta della sonda e il più indietro possibile.

Collegamento Web

Per assistenza, visitare http://www.aimtti.com/support.

Introducción

Corriente continua (DC).

CAT II