Microvoltímetro Archivo

Physique
Chimie ⋅ Biologie
Technique
LEYBOLD DIDACTIC GMBH
10/96-Sf-
Mode d’emploi
Instrucciones de servicio
532 13
Microvoltmètre
Microvoltímetro
Fig. 1
Le microvoltmètre affiche numériquement des tensions continues de 100 nV à 20 V; du reste, les valeurs mesurées peuvent
être délivrées à un instrument de mesure analogique par l’intermédiaire d’une sortie amplificateur. L’appareil n’est pas sensible aux signaux parasites basse fréquence (par ex. ronflement)
et peut compenser automatiquement des tensions externes
dans toutes les gammes (important par ex. pour des thermocouples).
Le microvoltmètre peut être commuté sur la mesure de volt-secondes. Cela permet la détermination directe du flux magnétique dans des expériences sur l’induction.
El microvoltímetro indica tensiones de c.c. desde 100 nV hasta
20 V en forma digital; además, los valores medidos pueden ser
suministrados a un instrumento analógico a través de una salida
amplificada. Esta unidad es insensible a señales de interferencia de baja frecuencia (p. ej. zumbidos perturbadores) y puede
compensar automáticamente tensiones de c.c. externas fijas
en todos los rangos (p. ej., el potencial fijo de termopares).
El microvoltímetro puede conmutarse a medición en voltio-segundos. Esto permite la determinación directa del flujo mag-nético en experimentos de inducción.
Ejemplos de experimentos:
Exemples d’expériences:
• Effet Hall sur les métaux et les semi-conducteurs
• Mesure de très faibles tensions d’induction, par ex. dans le
champ magnétique terrestre
• Mesure de la température avec des thermocouples (par ex.
chaleur de dissolution, changement adiabatique et polytrope
de la température)
• Mesure du rayonnement avec la pile thermo-électrique de
Moll (557 36)
• Mesure de très faibles résistances jusqu’à 1µΩ (par le biais
de la chute de tension)
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Remarques de sécurité
• Efecto Hall en metales y semiconductores
• Medición de tensiones de inducción muy pequeñas, p. ej. en
el campo magnético de la tierra
• Medición de temperatura con termoelementos (p. ej. calor de
disolución, cambios de temperatura adiabáticos y politrópicos)
• Medición de radiación con la pila termoeléctrica de Moll
(557 36)
• Medición de resistencia muy pequeñas hasta 1µΩ (mediante
caída de tensión)
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Instrucciones de seguridad
• Pour une tension d’alimentation secteur de 15 V", adapter
l’appareil conformément au paragraphe 5.2.
• Si la tensión de red es de 115 V" equipar la unidad como se
indica en la sección 5.2.
• Ne pas appliquer de tension externe à la sortie analogique!
• ¡Por ningún motivo aplicar una tensión externa a la salida
analógica!
• Faire chauffer l’appareil pendant au moins 10 minutes!
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Description du matériel, fournitures,
caractéristiques techniques
Paire de douilles d’entrée de 4 mm, douille inférieure à la
masse; tension maximale ± 20 V, protection contre les surtensions jusqu’à 230 Veff.
Résistance d’entrée: 1 MΩ pour la gamme 20 V, 100 kΩ
pour toutes les autres gammes.
Sélecteur de l’amplification pour des gains de
x 1 ... x 105, de décade en décade; couplé à l’affichage numérique de la gamme.
• ¡Dejar que la unidad se caliente por lo menos 10 minutos!
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Descripción de la unidad, volumen de
suministro, datos técnicos
Par de hembrillas de entrada de 4 mm, hembrilla inferior a
masa; tensión máxima ± 20 V, protección frente a sobrecorrientes hasta 230 Vef.
Resistencia de entrada: 1 MΩ para el rango de 20 V,
100 kΩ para todos los otros rangos.
Conmutador-selector de ganancia para factores de amplificación de x 1 a x 105, escalonados en décadas; acoplado a la
indicación digital del rango.
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Sélecteur de la fonction, couplé à l’affichage de la fonction 5:
Position «V»: Mesure de la tension
Position «Reset»: Mise à zéro de l’affichage pour la mesure
de volt-secondes
Position «Vs»: Intégration de la tension mesurée; mesure
du flux magnétique en volt-secondes
Sortie analogique: paire de douilles de 4 mm, douille inférieure à la masse; tension de sortie maximale ± 20 V
(= 20.00 de l’affichage numérique); résiste aux tensions externes jusqu’à 25 Veff
Résistance de sortie: 100 Ω
Affichage de la fonction pour mesure en V et en Vs: deux
diodes luminescentes en forme de flèche, couplées au sélecteur de la fonction 3.
Affichage numérique, 3 digits 1/2, avec indication de l’exposant 100 - 10-5 et indication du dépassement (voir paragraphe 3.4)
Potentiomètre d’offset (voir paragraphe 3.1)
Bouton-poussoir pour la compensation automatique d’une
tension d’entrée externe et de tensions de défaut internes
(offset, cf. paragraphes 3.1 et 3.2.2).
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Tension d’entrée à compensation maximale ∆ Umax:
Amplification
∆ Umax
x1
±5V
x 10
± 0,5 V
x 102
± 50 mV
Conmutador-selector del modo de funcionamiento, con indicación de la función 5:
Posición "V": medición de tensión
Posición "Reset": posición cero de la indicación de la medición de voltio-segundos
Posición "Vs": integración de la tensión medida; medición
del flujo magnético en voltio-segundos
Salida analógica: par de hembrillas de 4 mm, hembrilla inferior conectada a masa; tensión de salida máxima ± 20 V
(= 20.00 de la indicación digital); a prueba de tensión externa
hasta 25 Vef
Resistencia de salida: 100 Ω
Indicación del modo de medición, V ó Vs: dos LEDs en forma
de flechas, con el conmutador-selector acoplado 3.
Indicador digital, 3 dígitos, con indicación del exponente
100 - 10-5 y desborde (véase la sección 3.4)
Potenciómetro offset (véase la sección 3.1)
Pulsador para la compensación automática de una tensión
de entrada externa y tensiones offset internas (Offset, véase
las secciones 3.1 y 3.2.2).
Tensión de entrada máxima compensable ∆ Umax:
x 103 à x 105
± 5 mV
Tableau 1
Ganancia
x1
x 10
x 102
∆ Umax
±5V
± 0,5 V
± 50 mV
x 103 hasta x
105
± 5 mV
Tabla 1
Au dos de l’appareil: interrupteur principal, compartiment connecteur avec support intégré pour le fusible primaire et le fusible
de rechange: fusibles T 0,2 réglés à la livraison pour la tension
d’alimentation secteur de 230 V".
Inclus au matériel livré: cordon secteur, 2 fusibles T 0,4 pour la
tension d’alimentation 115 V" (cf. paragraphe 5.2)
A la base du boîtier, 2 pieds rabattables permettant d’incliner
l’appareil.
En la parte posterior de la carcasa: interruptor de red, enchufe
empotrado con portafusibles primario y de reemplazo: fusibles
T 0,2 para tensión de red de 230 V" que vienen ya instalados.
Autres caractéristiques techniques:
Datos técnicos adicionales:
Bruit < 0,2 µVcc pour une amplification 105 (gamme 10-5 V), sinon 0,5 µVcc
Fréquence de coupure 0,7 Hz (- 3 dB) pour gamme 10-5 V; sinon 7 Hz
Imprécision de mesure < 0,5 % de la valeur mesurée ± 1 digit
Constante de temps de l’intégrateur: 1 s
Erreur de temps en cas de mesure en Vs < 1 %
Temps d’échauffement: env. 10 min
Tension d’alimentation secteur 230 V", 50/60 Hz, adaptable à
115 V" (voir paragraphe 4.2)
Consommation: 20 VA
Dimensions: 30 cm x 14 cm x 23 cm (l x h x p)
Poids: 2,5 kg
Ruido < 0,2 µVPP para una ganancia de 105 (rango 10-5 V), sino
0,5 µVPP
Frecuencia límite 0,7 Hz (- 3 dB) para el rango 10-5 V; sino 7 Hz
Precisión < 0,5 % del valor medido ± 1 dígito
Constante de tiempo del integrador: 1 s
Error de base de tiempo en la medición Vs < 1 %
Tiempo de calentamiento: aprox. 10 min
Tensión de la red: 230 V", 50/60 Hz, para 115 V" es necesario
efectuar cambios (véase la sección 4.2)
Consumo de potencia: 20 VA
Dimensiones: 30 cm x 14 cm x 23 cm
Peso: 2,5 kg
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3
En el suministro se incluye: cable de red, 2 fusibles T 0,4 para
la tensión de red de 115 V" (véase la sección 5.2)
En el fondo de la carcasa se encuentran dos pies desplegables
para inclinar el empleo.
Utilisation
Operación
Importante: encender la unidad unos 10 minutos antes de
iniciar el experimento con el interruptor que se encuentra en
la parte posterior de la carcasa.
Important: Enclencher l’appareil au moins 10 min. avant de
commencer l’expérience en activant l’interrupteur secteur au
dos de l’appareil.
3.1 Compensation d’offset («Fonction de tarage»)
3.1 Compensación offset (función "Tara")
Principe:
Si on appuye sur le bouton-poussoir , l’appareil mémorise la
tension appliquée à l’entrée pour la redélivrer par voie interne
avec une polarité inverse de façon à ce qu’environ 1,5 s après
avoir lâché le bouton-poussoir 8, l’affichage et la sortie analogique soient (approximativement) compensés à zéro.
Réalisation de la compensation:
Sélecteur de la fonction 3 positionné sur «V».
Le circuit de mesure étant branché mais pas encore sous tension,
appuyer sur le bouton-poussoir 8 pour la compensation automatique de tensions de défaut externes et internes; si la posi-
Principio:
Al accionar el pulsador 8 la unidad almacena la tensión aplicada
a la entrada y la suministra internamente con el signo contrario,
de tal manera que unos 1,5 s después de soltar el pulsador 8
se compensan a cero la indicación y la salida analógica (en
forma aproximada).
Procedimiento para la compensación:
Poner el conmutador-selector 3 del modo de funcionamiento
en la posición "V".
Si el circuito de medición se encuentra conectado pero sin tensión, accionar el pulsador 8 para la compensación externa au-
8
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tion zéro de l’affichage numérique et de la sortie analogique
n’est pas atteinte une fois le bouton-poussoir relâché, procéder
à un ajustage de précision avec le potentiomètre 7.
tomática y las tensiones internas offset; en caso de no haber
alcanzado la posición cero en el indicador digital y en la salida
analógica después de soltar el pulsador, realizar el ajuste fino
con el potenciómetro 7.
3.2 Mesures de la tension
3.2 Mediciones de tensión
Sélecteur de la fonction 3 positionné sur «V»
Colocar el conmutador-selector 3 en la posición "V"
3.2.1 Tension U
3.2.1 Tensión U
1. Brancher le circuit de mesure à la paire de douilles 1 mais
commencer par brancher le circuit de mesure sans le mettre sous tension (arrêter toutes les sources de tension et de
courant externes);
sélectionner une gamme de mesure appropriée.
2. Pour des mesures sensibles (U < 1 mV): attendre la baisse
des tensions thermoélectriques dans le circuit de mesure
(env. 1 minute), ensuite
3. compenser l’offset en appuyant sur le bouton-poussoir 8,
éventuellement procéder à un réglage de précision avec le
potentiomètre 7 afin d’amener l’affichage numérique et la
sortie analogique à zéro.
4. Appliquer la tension U à mesurer: pour cela, enclencher les
sources de tension et les courants dans le circuit de mesure;
relever la tension.
1. Conectar el circuito de medición al par de hembrillas 1,
pero sin aplicar tensión al circuito de medición (desconectar todas las fuentes tensión y corriente externas);
seleccionar el rango de medición apropiado.
2. En caso de mediciones sensibles (U < 1 mV): esperar hasta que disminuya la tensión termoeléctrica en el circuito
de medición (aprox. 1 minuto), luego
3. compensar el offset accionando el pulsador 8, eventualmente efectuar un ajuste fino en el potenciómetro 7 para
poner a cero la indicación digital y la salida analógica.
4. Aplicar la tensión U a medir: a tal fin, conectar las fuentes
de tensión y corriente en el circuito de medición; leer el
valor de la tensión.
3.2.2 Variaciones de tensión ∆ U
3.2.2 Changements de tension ∆ U
Elegir el factor de ganancia y conseguir un rango óptimo para
medir ∆ U. Compensar el offset y la tensión aplicada U como se
indica en la sección 3.1. Activar las variaciones de tensión ∆ U
(p. ej. variaciones de temperatura en un termoelemento) y leer ∆ U.
Choisir un gain tel que la gamme de mesure correspondante
convienne de façon optimale pour la mesure de ∆ U. Compenser l’offset et la tension U appliquée conformément au paragraphe 3.1. Faire varier la tension de ∆ U (par ex. variation de la
température sur un thermocouple) et relever ∆ U.
Ejemplo:
U = 1 mV, ∆U = 10 µV:
Factor de ganancia a elegir: 105 (rango de medición correspondiente 10-5 V)
Exemple:
U = 1 mV, ∆U = 10 µV:
Gain à sélectionner: 105 (gamme de mesure correspondante
10-5 V)
3.3 Medición de flujo magnético
Principio de medición:
En la posición "Vs" del conmutador-selector 3 se integra la
tensión UE aplicada a la entrada con la constante de tiempo 1 s.
En el tiempo t la tensión de salida UA estará dada por:
3.3 Mesure du flux magnétique
Principe de mesure:
En position «Vs» du sélecteur de la fonction 3, la tension UE
appliquée à l’entrée est intégrée à la constante de temps 1 s. La
tension de sortie UA a alors au moment t la valeur
• UA =
v
1s
UA =
t
∫0UE (t) dt
v
1s
Ejemplo:
Para una tensión de entrada UE de p. ej. 1 V y un factor de
ganancia v = 1 aumenta la tensión de salida UA desde el inicio
de la medición (t = 0) en 1 V/s; el valor de la medición, en el
indicador digital y en la salida analógica, aumenta 1 V por segundo.
Como aquí se integra también las tensiones offset externa e
interna, antes de iniciar la medición se debe efectuar cuidadosamente la compensación del offset.
Procedimiento de medición:
1. Poner el conmutador-selector 3 en "V";
Proceder como en los puntos 1 a 3 de la sección 3.2.1.
2. Poner el conmutador-selector 3 en "Vs" y poner en reposo
el indicador digital (o la salida analógica) mediante el ajuste fino en el potenciómetro 7.
Con una cuidadosa compensación por corto tiempo se consigue lo siguiente (aprox. 30 s):
Procédé de mesure:
1. Sélecteur de la fonction 3 sur «V»;
Procéder à la réalisation des points 1 à 3 du paragraphe 3.2.1.
2. Positionner le sélecteur de la fonction 3 sur «Vs» et immobiliser l’affichage numérique (ou la sortie analogique) par réglage de précision avec le potentiomètre 7.
En cas de compensation minutieuse, voici les valeurs que
l’on peut obtenir temporairement (env. 30 s):
Rango
-5
10 Vc
10-4 Vc
10-3 Vc
(v: factor de ganancia)
(v: gain)
Exemple:
Pour une tension d’entrée UE de par ex. 1 V et le gain v = 1, la
tension de sortie UA augmente depuis le début de la mesure (t = 0)
de 1 V/s; la valeur mesurée dans l’affichage numérique et à la
sortie analogique augmente de 1 V par seconde.
Etant donné qu’il y a aussi des tensions de défaut externes et des
tensions d’offset internes d’intégrées, une compensation d’offset
particulièrement soignée est nécessaire au début de la mesure.
Gamme
t
∫0UE (t) dt
Dérive de la tension de sortie
10 mV/s
1 mV/s
0,1 mV/s
Dérive de
l’affichage
1 digit/s
0,1 digit/s
0,01 digit/s
10-5 VS
10-4 VS
10-3 VS
Tabla 2
Tableau 2
3
Desviación de la tensión de
salida
10 mV/s
1 mV/s
0,1 mV/s
Desviación indicada
1 dígito/s
0,1 dígito/s
0,01 dígito/s
3. Positionner le sélecteur de la fonction 3 sur Reset et sur
«Vs» pour le lancement de la mesure en volt-secondes.
3. Poner el conmutador-selector 3 en Reset y para iniciar la
medición de voltio-segundos colocarlo en la posición "Vs".
3.4 Indication du dépassement
3.4 Indicaciones de saturación
En cas de dépassement de la gamme de mesure de ± 1999, les
trois dernières positions de l’affichage numérique disparaissent. Dans ce cas là, réduire le gain (tourner le commutateur 2
dans le sens inverse à celui des aiguilles d’une montre) ou si
besoin est, compenser à zéro la tension appliquée à l’entrée en
appuyant sur le bouton-poussoir 8 (cf. paragraphe 3.1).
Si les étages amplificateurs de l’appareil sont surrégulés
(même seulement temporairement), chose qui ne peut pas être
surveillée en position «Vs», les trois dernières positions de l’affichage numérique disparaissent et on entend un signal sonore.
Dans ce cas-là, réduire le gain ou l’amplitude du signal.
Lors de l’expérience qui consiste à compenser le mieux possible des tensions de défaut élevées (voir tableau 1), le processus de compensation est interrompu et tous les points décimaux de l’affichage numérique s’allument. Afin de rendre l’appareil à nouveau opérationnel, on branche le circuit de mesure
sans le mettre sous tension et on appuye sur le bouton-poussoir 8 (cf. paragraphe 3.1).
Si el rango de medición de ± 1999 se sobrepasa, las tres últimas cifras del indicador digital desaparecerán. Si esto ocurre,
reducir el factor de ganancia (girar el conmutador-selector 2
en sentido antihorario), o en caso dado, compensar a cero la
tensión aplicada a la entrada mediante el pulsador 8 (véase la
sección 3.1).
Si se presenta una saturación de los pasos de amplificación de
la unidad (aunque sea por corto tiempo) -no se puede monitorizar la posición "Vs"- desaparecen las tres últimas cifras de la
indicación digital y se escucha una señal acústica. En este
caso el factor de ganancia se reduce o la amplitud de la señal
disminuye.
Si se intenta compensar mayores tensiones offset (véase la tabla 1), se interrumpe el proceso de compensación y se iluminan
todos los puntos decimales del indicador digital. Para poner la
unidad nuevamente en funcionamiento, se debe conectar el circuito de medición sin tensión y luego presionar el pulsador 8
(véase la sección 3.1).
3.5 Utilisation de la sortie analogique
3.5 Empleo de la salida analógica
Pour l’affichage de tensions variables en continu, brancher l’instrument de mesure à aiguille, l’enregistreur (Ri > 100 kΩ; gammes 100 mV ... 10 V) ou l’interface ordinateur (par ex. CASSY
E, de 524 007) à la sortie 4 puis procéder ainsi que spécifié au
paragraphe 3.1 à 3.5.
Para indicar tensiones variando continuamente conectar un instrumento indicador de aguja, o un registrador (Ri > 100 kΩ;
rangos 100 mV a 10 V) o una interface de ordenador (p. ej.
CASSY E, de 524 007) a la salida 4 y proceder como en las
secciones 3.1 a 3.5.
4
4
Exemples d’expériences
Ejemplos de ensayos
Fig. 2
Effet Hall (ordre de grandeur de la tension de Hall: 10-8 V)
Efecto Hall (orden de magnitud de la tensión de Hall: 10-8 V)
Fig. 3
Mouvement d’un aimant dans des bobines: affichage de la tension induite U (en V) et du flux magnétique R (en Vs).
Movimiento de un imán en bobinas: indicación de la tensión inducida U (en V) y el flujo magnético B (en Vs)
4
5
Changement de fusible, adaptation à la tension
secteur
5
Cambio de fusible, adaptación a la tensión de
red
5.1 Changement du fusible primaire
5.1 Cambio de fusible primario
Enlever la cartouche-fusible a (avec le support pour le fusible
primaire b et le fusible de réserve c) (fig. 4.1).
Enlever le fusible défectueux b et le remplacer par un nouveau
fusible c dont on aura préalablement vérifié l’ampérage (fig.
4.2).
Insérer un nouveau fusible de réserve c puis remettre la cartouche-fusible a en place.
Extraer con un destornillador la pieza inserta a (con portafusible para fusible primario b y fusible de reservac) (Fig. 4.1).
Reemplazar el fusible dañado b con el nuevo, no sin antes
haber verificado que posee las características correctas c
(Fig. 4.2).
Colocar el nuevo fusible de reserva c e insertar nuevamente la
pieza a.
5.2 Adaptation d’un appareil à une tension secteur de
115 V
5.2 Equipamiento de la unidad para una tensión de red
115 V
Attention! Débrancher la prise!
¡Atención! Desconectar el enchufe de la red!
Desserrer les vis du boîtier e à la base de l’appareil à l’aide
d’un tournevis pour vis à tête cruciforme (numéro 2) (fig. 5.1).
Poser l’appareil et enlever le dessus du boîtier f (fig. 5.2).
Enlever la carte à circuit imprimé h placée pour une tension
secteur de 230 V de la douille enfichable g bleue du transformateur (fig. 5.3).
Tourner la carte h de façon à ce que la valeur imprimée 110 V
(pour tension secteur de 115 V) apparaisse en bas à gauche
au-dessus du 1 sur le côté connecteur de la douille enfichable
g (fig. 5.4).
Insérer la carte h et revisser le boîtier.
Adapter le fusible primaire à la nouvelle tension secteur (voir
caractéristiques techniques).
Pour les instructions relatives au changement, voir paragraphe
5.1 (fig. 4.1 et 4.2).
Soltar los tornillos de la carcasa e del lado inferior de la unidad
empleando un destornillado en cruz (tamaño 2) (Fig. 5.1).
Poner la unidad de pie y retirar la cubierta superior de la carcasa f (Fig. 5.2).
Extraer la placa impresa h conectada en el terminal azul g en
el transformador e instalada para una tensión de red de 230 V
(Fig. 5.3).
Girar la placa h de tal manera que la impresión de 110 V (para
una tensión de red de 115 V) aparezca a la izquierda, encima
del 1, en el lado de la regleta conectora del terminal g (Fig.
5.4).
Insertar la placa h y atornillar nuevamente la carcasa.
Instalar el fusible primario de acuerdo con la tensión de red
(véase los datos técnicos).
Véase también las indicaciones para el recambio de fusible en
la sección 5.1 (Fig. 4.1 y 4.2).
Fig. 4.1/4.2
Fig.5.1 - 5.4
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