Temperatuurs verschil meter voor de firma Pelt en Hooykaas
Citation for published version (APA):Theuws, G. J. (1988). Temperatuurs verschil meter voor de firma Pelt en Hooykaas. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Vakgroep Produktietechnologie : WPB; Vol. WPA0655). Technische Universiteit Eindhoven.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1988
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
Tenperatuurs Verschil
~ter.VOor
deFirma Pelt
&
Hooykaas.
Door
G.J.The~~ ~A-rapportII
Precisie Tenperatut.tr's Verschil Meter.
II
Eindhouen TUE Geonetrische I1eettechniek
19881202
G.J.TheU\~Inhoui:
DEE...
IHoofdstuk:
Pagina
Inleidil'lf,J II . . . II . . . II • • • II • • • • • II II II II II .. II II • II II II II II • II • II II • II II II 4
1 Korte omschriJuing van bet prototype TVH ••••••••••••••••• 5
1.1
Eisen te stellen
aande
TVM ••••••.••.•••••••••••••••• 5
1. 2 <lI!kozen 1I'i?tllcxle. II II II II II II II II • • II II • II • II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II 5
1.3 <lI!kozen sensoren uoor de temperatuursmeting ••••••••••
5
2
Beschrijving van
de ~rkzaambeden.•.•••••••••..•••.••••••
52.1 Compleet schema van de TVM .•..••...••••••..•••• 6
3
Beschrijuing van bet systeem ••....•••••••••••••••••••••••
73.1 TCJie'C}'epaste lJIJ:dulen. II II II II II • II II II II II .. II II .. II II II II II II .. II . . . II II II II II II II ?
3.1.0
Beschrijving van de modulen ...•••••••••••••••••••••
83. 1
II1
~ ~'\\POrt 'l!l1/JIl) AlS. II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II • II II II • II II II .. II II 83.1.2 Toegepaste
~rstandstbermometer.••••••.••••••••••• 8
3 II 1 II 3 Jle!. brlll1"sclla.ke 1 illC]'. II II .. II II II II II • II • II II II II II • II II • II II II II II II II II II II II • II 8
3.1.4 Voeding eigenboml1 .•••....••••••••••••••••••••••••••
83.1.5
~kast.
II II II II II II .. II .. I I " " II II I I " II • • II I I . I I " " II II I I " II I I . II I I . I I . II II II II 11.83 .. 1.6 SensorbE?l1.ui zillg' ... II II II . . . II II .. II II II II II II II II II II II II II II II 8
3 .. 2 Afl"'ege 1 proced:tJl'e II .. II II II II . . . II II .. II . . . II .. II II II II II II II II • II II II II • • • • • 9
3 . 3
Tenpera tuursbepa
1ing ••••••••••• ' •••••••••••••••••••••••
93.4 Storings berekening uoor de
brug
uan
Wheatstone •••••• 10
3.5 StukliJst
uan
be~prototype TVH •••••••••••••••••••••• 12
DEEL II
4 BeschriJuing van
deuerbeterde TVM •••••••••••••••••••••• 14
4.1 Conpleet
schem uan
de uerbeterde 1VH •••••••••••••••• 15
4.2 Tc:::lE!g'epaste modulen .. III III • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • III . . . 164.2.0 Beschrijving van de modulen ••••••••••••••••••••••• 16
4 • 2 III 1 IlI= te\tJJlClrt 20'2XlJ: AlS .. III III • • III • • • • • • • III • • • • • • • • • • • • • • • • 16
4.2.2 Toegepaste
~rstandsthermometer•••.••••••••••••••
17
4.2. 3 ~ brtJ;Jscl1a.ke 1 illl]'. . . . • • • • . . . • . . • . • . . •••.. III • • III • 17
4.2.4
Dekast ••••••••••••
• III' • • • • • • •• • 174.2.5 Sensorbehuizing ••••
• • III • • • •• • 174.3 Afregel pr~~
...
11120Tenperatuurs Verschil
~tervoor de firma Pelt
&
Hooykaas
Pagina 2
5 Kalibratie
van de Pt100
'5 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •21
5.1
5.2
Stuklij~t van de verbeterde TVM •••••••••••••••••.••• 23
COl'l(Jl us ie ... " . " .... " " " " " " " " . " " " " " " " " " " " " " " .... " " " ... " .. 24
Li teratt..u.~ 1 iJst" " " " " . " . " " ... " " " ... " " . " " " .. " .. " " .... " " .. " ... " • " .. 25
Bijlagen
Ne~rt
2000 RlS
o~rsmanual •••••••••••••••••••••••••••••• A
Heraeus
~Eerstandstherrnorneters..•••.••••••••••••...•••••••••
Bl..a, yout brtlg-tJtJed i ll.g'. " • " • " " " " • " ••• " " " " " " " " " • " " " " " .. " ... " " • " " " "C
Tekenillg'en tJan de ka
st ... " " . " .. " " ... " " " ... " " .. " " " .. " .. " " " " .. " " " " ..
D
Tekenillgen sensorlH?huizillg'.""" .. " ... " .. "" .. "" ... "" ... "" .... " ... E
Inleiding
Reeds gedurende uele jaren \ODrdt in bet laboratorimn uoor
GeonEtriscbe ~ttechniek van de TIlE gebruik gelTBakt van
namlileurige tenperatuursnEetmiddelen. Vanw=qe deze expertiese, is
door de f irlTB Pelt & llJoykaas Heltmnd een uerzoek aan di t
laboratoritDll gericht een namlileurige tenperatuurs uerschil ITEter
te onh.Erpen uoor tenperatuursnEt ingen bi j de produkt ie ~ran
vlakplaten. De eisen \\Erden door de Ir.l'I.v.Kanpen van deze firlTB
opgesteld en bet prototype van deze 'IVI1 (TenperatU".Jrs Verschil
Meter) is door de Hr.B.Spits opgebom-rl.
Daar bet produktie proces van vlakplaten bij een euentlEle
storing van dit prototype kan stilvallen is een t\\Eede 'IVI1 door
mij na bestudering van bet prototype opniem'1opgezet en gebotMi.
Ten aanz
ien
van deze def ini t ieue uers ie is ouer leg gep leegd nEtde Ir.M.v.Kampen van de firlTB Pelt
&
Hooykaas.Dit uerslag is opqezet als handleiding en naslagwerk bij de 'IVI1.
Temperatuurs Verschil Meter veor de firnB Pelt
&
HooykaasDEE... 1
1 Korte omschrijuing van dit prototYPE TVM: 1.1 Eisen te stellen aan de TVM:
- Het systeem nDet stabie! zijn en driftarm zodanig dat de
Il'EetnaU'l.lketD"igheid niet \\Ordt beinvloed.
De resolutie van bet systeem nDet 0.01 oK zijn.
- Het systeem dient ttree paren sensoren te bezi tten.
- De sensoren nDeten minstens op 5m afstand van elkaar geplaatst kunnen \\Orden.
L 2 Gekozen netb:xfe:
Op
grand
van discussies in bet laboratorium en gesprekken net Ir.l'I.u.Katq:)en is gekozen voor een brug van \beatstone tlEt een quasi- uierdraadsnethode tlEt een resolutie van 0.01 oK.1.3 Gekozen sensoren voor de tenperatUtD"stlEt ing:
IUs sensoren zijn Pt100 als treerstandstbernoneters van bet
type G 1230 van de firm Heraeus Uijk bij Duurstede
toeqepast.
2 Beschr i j'J iog
l.ran
de 'terkzaaniieden.Als eerste is de brugschakeling geooU\'.rl en getest tlEt losse uoedingen en een microvoltneter van (Fluke).
De uoeding voor deze brugschakeling is eigenboU\'l en onhDrpen
en gebouwd door de Hr.Spits.
Na
deze tlEt ingen is voor del' ini t ieve inbom<1 een vee 1 goedkoperedigitale uolttlEter aangescbaft van Ne~rt electronics
Amstelveen I nodel 2000 AS - 1 Cl,D2,A3 serienummer 6230078-29
zie
bijlagen A.Bet conplete schel1B van de 1VH en de \lIOeding zijn op pagina 6
treergegeven terwi j 1 de layout van de pr inten en de konponenten
opstelling in bijlage C zijn weergeqeven. Bet geheel is sanengebom.n in een eigenbomoitast van aluminium (bijlage D).
De
1JECbanische bescberming en bet.Jestiging van de PTl00 isovergenonen van een al eerder onhlDrpen sensorbehuizing (bi jlage E.l).
~
i
..,
ru
t+~
lit~
..,
lit 0:::r
....
....
'"tI"
Ql IC....
t+~
~
(r'I~
ft
..,
....
..,
iI
220 '"tI ID....
t+ P."~
';€.
ru
III litc
._---_.
~
~,!!:
•
~6
It, ~\
11(1E-t'J"
14
'1s
•
1~::. ~02t
22
.,
.
1:9• .11 COI"NECTOr.: VOL Tf'IETER
L
i'
f
P
i-
•
F11
~1f
1-
k'
'I
i
r
~f
CEr~Lt G~E IO:",,~DE ~
---3 8?sclu'ijving van bet systeem.
Met systeem is gebaseerd op een elektrisch circuit ,\'Sarin
opgenon-en een aantal leerstanden en de Ptl00 sensoren,\"elke gevoed \'.Orden door een DC-spanningsbron vanuit de eigenbouw uoeding. AHe sensoren zijn in een loIleatstone brug geschakeld,
net t.IIeerstanden van 107 Q (0.1%) in serie als leerstandsbrug.
In de schake ling zijn enkele \·eerstanden en potn-eters opgenol1'En
om de brug in balans te ktmnen brengen en de stroom door de brug
te regelen.
AIle stuurleerstanden van 107 Q zijn thermdsch gekoppeld daar ze vlak achter de voeding gemonteerd zijn en zo bij een eventuele
temperatuurs gradient geen invioed hebben op de nauWkeurigbeid.
Enkele voordelen van de gekozen opzet zijn:
- Lage stroom door bet in serie geschakelde circuit,gelijk voor aHe conponenten. Deze stroom bedraagt ongeveer 1.2 nA,
\'8ardoor opWU'rreffecten
geen
rol spelen.- Door de v ierdraad sllE'thode geen imf I oed van de draden.
- En aIle verbindingen zo'lJ'eel als mogelijk thermospanningarm door gebruik van koperen contacten.
3.1 Toegepaste modulen.
1 Een Ne\'4IDrt 2IlIlIlJ AlS digitale paneel neter.
2 Toegepaste ~rstandsthermometer.
3
De
brugschakeling.4 Voeding eigenbom'l. 5 East.
6 Sensorbehuizing.
Temperatuurs verschil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas3.1.0 BeSChrijl.7ing van de JYDdulen.
3.1.1
DeNewport 2000 is gekozen nadat TlEtingen TlEt een precisie
Fluket.'Dl tTlEter aan bet prototype \IIlal'en afgerond. Voor de
uolledige gegeuens en handleiding zie bijlage a.l
tIm
A.28.
3.1.2
De
Ptl00 's zijn van de firme Heraeus Wijk bij Duurstede
afkomstig en bebben een \Eerstand van 100
Qbij 0 °C.
Worden ze bij kaTlEr temperatuur gebruikt dan ligt de
\t.eerstand rend de 108
Q.De gebruikte Pt100 zijn van bet type G 1230 WJrdt gebruikt
TlEt de specificaties van de fabrikant zie biJlage B.l
tIm
B.18.Ze zijn door de afTlEtingen zeer geschikt uoor inbouw
in TJEetinstrumenten na kalibratie .Deze Ptl00 's zijn
\~rbonden
aan 5m telefoonsnoer (kleuren van de draden zie
bet totaal scbema op pagina 6) en de Pt100 is in de sensor
behuizing gemonteerd.
3.1. 3 De brugsschakeling is gemonteerd op een
board1l\'6ar de
stuur\~rstandenvan de firma Dale
gele1.7er~door de firma
Klees Electronics amstelveen tbermisch gekoppeld zijn door
al~nium
platen.
De
layout van dit
boardzie Bijlage C.l.
3. 1. 4 De
t.JOeding is e igenbom'1 en TlEt naU\'i{eur ige corrponenten op
een print ge}TOnteerd en rechts naast de paneel TlEter
geplaatst.Voor bet
scben~zie pagina 6 en de layout
bijlage C.2.
3.1.5
De
kast is van
al~niumplaaten eigenbouw zie de
tekeningen in bijlage D.I
t/mD.4.
3.1.6
De
sensorbehuizing uoor
dePt100 is gemonteerd in een
aluminium huis TlEt
~mtegeleidendepasta, om dit huis is
een knopmagneet van bet fabrikaat Eclipse Sheffield
Engeland ,de sleuf in deze knopmegneet is op meat geslepen.
Bet
geheel is in een etalyth huis geliJmd en dient uoor
TlEtingen op staal ,dit geheel is gelijmd in een kunststor
huis
t..JOOr ~mteisolatie tegen luchtstroming.
Temperatuurs Verschil I'I:?ter uoor de
r
irma Pelt
&Hooykaas
Pagina 8
De kabelontlasting bestaat
uit
een stelschroef van 1'14*4 enis afgeschernrl door
een
nylon114*6
schroef.Voor de uorm en maatgeving zie bijlage
E.!.
3.2 afrege I procedure
Voor het afregelen van de stroom en de nul instelling van de
TUM
zie het schen's pagina 6 en de uolgende procedure:
- Stel
PI
in tot de spanning overA
enC 1.2
Volt is •De stroom door de Pt100 's is nu theoretisch te hoog ,dit is
nodig om in het goede schaalbereik van de REter te kOnEn.
- P2 komt nu bij het uoUe bereik ouereen REt 1 OK
- R9 is nodig om P2 in zijn nUddenstand te krijgen
- R10 is nodig
bij
deze brugschakeling omdit
gedeelte van debrug in evem'1icht te krijgen en P2 in zijn middenstand.
- Rll is voor de stroom begrenzing van de brUjschakeling.
3.3 Tenperatuursbepal ing.
Direkte bepal ing REt de brug van 1.i1eatstone REt een quasi-vierdraadsREthode.
De Ne\..port digitale uol tlJEter geeft de \'Barde .1T uit
die
berekend \'Drdt uit .1T
=
0.5(Tl - T2) + 0.5(T3 - T4)T2 T4
I
I
I
I
I
f
I
I
Tl T3
3.4
Storingsberekening voor de brug van Wheatstone. Berekening QOlgens Ir.l1.t.J.Kanpen P&H.De de theoretische \eerstandskeuze nUlTll'Ering komt niet ouereen
IiE't de practische keuze. Zie pagina 6 en
15.
Al
1\3
R3
R4
1\4
1\11
1\12
Rpt2
Rpt3
1\2
R2
1\5
~10
1\13
1 B2~9
1\15
1\1
Rl
R6
1\6
Rpu
Rpt4
1\16
1\15
~8
RS1\7
Tenperatuurs
verschil Meter t.JOOr de firma Pelt1 Hooykaas
Berekening behorende bij bet scbelTB op pagina 10.
Uitgaande van:
Rp
z
Rptl z
Rpt2 ...
Ptl00 tbemperatuursweerstanden.
Rz
Rl
z
R 2 ••••••••••••Stuurweerstanden.
~z
~1z
~2...
Parasitaire kabelweerstanden.
ip ~: ipt!z
ipt2 •••••••••• StroomPt100
's1
~+4R+41\+
(Rl+~1-R2 ~2)(~9+~10)
(R3+~3-R4-~4)(~11+~12)
(Rl+1\1+R2+~2+1\9+R10 )
(R3+1\3+R4+~4+1\11+1\12)
+
(R5+1\5-R6 1\6)(1\13+1\14)
(~+1\7-RB-~B)(1\15+1\16)
(R5+1\5+
R
6+1\6+1\13+RI4 )
(~+1\7+RB+I\B+1\15+1\16)
Invloed van de nulpunts correctie:
R
tussen
Alen B1
'IJcor
~. ~. ~+R+2f\ 4Rcor
cor
STUKLIJST QOOr prototype
TVM.
1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 4 1 1 1 4 B 420m
1 1 4 4 1 4 4 1 11
2 1 1 1geaard SJ'lC)e-r \Tcin 21n. II . . . III . . . ..
schakelaar
2* maakcontBkt •••••••••••••••••
kast 220*
20tlt if 88 ... ..potneter
lk 10slagen
57. ... ..trimrer lk
10slagen
1% ... ..weerstand
330 Q 120 kQtantaal
0,33 pF 0,47 pFcondensator
1000/ff 1 'lo ••••• 1% ... 3SV ... .. 35V • 35V..
. .
.. .. .. ..
..
..
.... .. ..
.. .. .. .. ..
..(25V) ... ..
mr272k CK60 ... ..brugcel FW600 - NALB141pP ••••••••••••••••
printtrafo
12V 2?0mA ••••••••••••••••••••uoltageregulator
pa7B05 ••••••••••••••••••• PTl0llJ ... ..weerstand 107Q 0,1
'l. ••••••••••••••••••rubberuoet
t~rkast ..••••••••••.••••••
telefoonsnoer .••••••.•••••••
tJOedingspr int ... II . . . IIPTl00
connectorprint •••••
1TB.glle'et ... ..aluminitmf10uder PTl00 •••
isolatie alumdniumbouder
PTl00 ••••••••••••
instelschroef
M4*4
zander punt ••••••••••••
nijlon bettestigingsschroef
M4*20 ••••••••.•
\1e 1 pc:ln netaa 11 i jm ... ..\\8.rmtege leidingspasta •••••••••••••••••••••
krinpkous
krinpkous
krinpkous
12lTrn ... 11 . . . . '8m11 . . . . Soma ••kr inpkous 1, 5nrrt.
spuitbus grondlak •••••
TemperatUL~s
Verschil Meter ttoOr de firma Pelt
&
Hooykaas
Pagina 12
1 spui tbus lak . . . .
1
knop 10 siagenpotmeter ••••••••••••••••.•.•
1 tin . . . .5
kabeldoor~rmet ontlasting ••..••••••••••
4
sterknop binnendraad MB •••••••••••••••••••
8
sluitring M8 staal gecad ••••••••••••••••.
4
bout
M8*20 staal gecad ••••••••••••••.••••
1 d()C)s diskette •••••••....••••.•...•••••••
1
digitale uoltmeter
Ne\~rtmodel 2000as-l.
TenlEratuurs Verschil Meter uoor de £irnB Pelt
&
Hooykaas
DEE... II
4 Beschrijt.1ing uerbeterde Tenperattrurs Verschil It?ter.
Na bestu::Iering van bet gebele systeem en de dokUI'IEntatie van de
He\'\Jort 2flIl/l) AlS beeft deze TlE!ter neer in zich dat in het
prototype gebruikt is • Om het stroom circuit en het neetcircuit
te scbeiden, \1St nodig is bij deze brugschakeling is in het
prototype een aparte uoeding ont\~pen en gebruikt.
Nu echter blijkt dat bij de digitale uoltmeter (tEwport 200 AlS) bet analoge gedeelte en het digi tale gedeel te gescheiden aanwezig
is, uerualt de onh·.nrpen uoeding.
Daar He~rt veel aandacht heeft besteed aan een stablel
instrument en een aparte uoeding in het instrument aan'~zig is
komt dat de nam:lteurigheid ten goede.
De stuurweerstanden '(ran 107 Q (0.1 'l.) in de brU}schakeling van
het prototype zijn via het ijk\~zen verkregen en niet TlE!er
t.lOOrradig. De f irna Klees kon aIleen de 100 0 (0.05 'l.) op korte
termijn leueren ,daar dit geen beZl.·:aar opleverd in deze brugschakeling is \.lOOr deze weerstanden gekozen .De
nam·.keurigheid van de \~rstanden is hager en dit komt de
5 tab i l i te i
t
e\JC!neens ten goode.De conplete Tenperattrurs Verschil It?ter zie foto 1 pagina 16.
Tenperatuurs Verschil Meter uoor de firma Pelt
&
Hooykaas....;j ftI
.a
ftI ":i III ...~
In~
.,
\11 0 :;1'....
.-"'diif
III o.C1....
...
fII~
":i ~§
r..n..,
tl. m....
....
..,
i
"'d fD....
...
t!Oif
0~
III \1.1 Ul~---_"""·>--f_A
______ - -____
.Itl..ftIJH ~ ______ ~~U-_________________ ~Rl~ ______ -4 _____________ -1~~R~.2~ __________ ~Q8~E~tiL-_______ • 0.05~ J2 0.0SX'i
•
•
•
•
•
8: .... --+---.--1•
•
R •..
~~---~~~---~ 0.0SX ROOD0. 0S~ CONNECTOR '.JOL TMETER 0. 0SX
~---~~~---~~JR7
•
F
C
~~=8:---= ~~---~
J 1 Et4 J2 Z J Jt.f CONNECTORS VAN 0 J G JTALE VOL Tt1ETER VAN NEWPORT ELECTRON I CS MODEL 2000AS-l C 1 .02.1"1:3
SERJENU/1MER 6230078:-29 WATTS 10.5 HOL T5: 115."2:30
i
~ ~:.
!>
~'?
8
;
j0!tt2
3 Jl CONt4ECTOR VOLTMETER ~f
P
f
r~i~2J
f
~<>---:t: 220 \".(5<>
~~:>
14
!5
~1
SWl VEILIGHEJOSAAROE 617
!a
j9 ~0:h h
1
1-'
I;'"
i
+5V TANTAALC 10 SLAG 111. "ntJF PT100 PT3 PT100 PT4 81 oQr.
Fote 1 Verbeterde Tenperatuurs Verschi 1 ~ter.
\
..
,...
II
-
-pc. 'IOUS 4.2 Toegepaste modulen.1 t{e".lport 2000 A/S digitale paneel neter.
2 Toegepaste ~rstandsthermoneter.
3
De
brugscllakeling.4
De
kast.5 Sensorbehuizing.
4.2.0 Beschrij'ving van de modulen.
4.2. 1
De
He\'.port 2000 is gekozen na net ingen net een preci sieFlukevoltneter voor volledige gegeuens en handleiding zie
bijlage a.1
tim
a.28 .Tenperatuurs Verschi I ~ter lJOOr de f irna Pelt & Hooykaas
4.2.2 De Pt100 ' 5 zijn van de firma Heraeus a£komstig en bebben ggn ~rlita:nd 1.T.ill 100 (} biJ 0 °C. lobrt::kin iZQ biJ bmar
temperatuur qebruikt dan ligt de weerstand rond de 108 Q.
De gebruikte Pt100 zijn van bet type G 1230 \\Drdt gebruikt
'REt de specificaties van de fabrikant zie bijlage B.1
tIm
B.IS en zijn door z'n aftretingen zeer geschikt 'U'OOr inbom'l in meetinstrumenten na kalibratie .Deze Pt100 's zijn
~~rbonden aan 5m telefoonsnoer (kleuren van de draden zie
bet totaal schema op pagina 15) en de Pt100 is in de sensor behui zing gennnteerci. Voor het opwikke len van het sneer zi jn aan de zijkanten van de bovendeksel sterknoppen qeJIDnteerd.
4.2.3 De brugsschakeling (zie totaal schema pagina op pagina 15)
is ge11Dnteerd op een board direkt achter de paneel'REter (zie foto 2)waar de stuurweerstanden en de draden kotrende
'Jan de Pt100 ' 5 qesoldeerd zijn. De layout van dit board
zie bijlage C.3 en foto 3 en 4.
4.2.4 De kast is van kunststof en bij de firma Telec Eindhoven
besteld zie foto 1 en 2,QOor de tekening van bet voorfront en achterkant (bijlaqe D.5 en D.6).De nnntage van de kast
'REt
de brugschakeling ,paneelJl'E'ter en de rest van de onder delen zie foto 2 en 5.4.2.5 De sensorbehuizing 'U'OOr de Pt100 is qelTDnteerd in een
altnninium huis Jl'Et \"B.rmteqeleidende pasta, om dit huis is een knopmagneet van het Eabrikaat Eclipse Sheff ield in Engeland,de sleuf in deze knopmagneet is op maat qeslepen.
Ret
gebeel is in een etalyth huis gelijrnd en dient 'U'OOr'REtingen op staal ,dit geheel is gelijmd in een kunststof huis 'U'OOr \\Brrote isolatie tegen lu:::htstroming.
De kabelontlasting bestaat uit een PVC klemplaat daar de
schroef bij bet prototype Jl'E'er kans op storing gar (het
beschadiqen van de isolatie).
Voor de uorm en maatge"<.1ing zie foto 6 ,? en bijlage E.2 en E.3.
Foto 2 inbom'l tmdulen.
Foto 3 montage print spoorzijde.
Terrperatuurs Verschil I'I:!ter voor de f irnB Pelt I. Hoo}>Jtaas
Foto 4 montage print componentenzijde.
,
Fato 5 o-oerl.liew montage onderdelen.
-a.tAr
P
,
Foto 6 conplete sensor
onderzijde.
4. 3 Afrege 1
procedureFoto 7 conplete sensor
boueru:: ijde •
Voor
bet
afregelen van de stroom en de nul instelling uan de TVM
zie
betschena paqina 14 en de uolqende procedure:
- Stel PI Cop de achterplaat) in tot de spanning ouer A en
C
1.2
Voltis.
Destroom door de Pt100
' 5is nu theoretisch te
hoog,
dit is nodiq om in het goede schaalbereik uan de neter te
konen.P2 (op
betucorrront) komt nu bij
bettJDlle bereik ouereen
net 1
OK •
- R9 is nodig om P2 in zijn mdddenstand te krijqen •
- R10 is nodiq bij deze brugschakeling om dit gedeelte uan de
hrug in even\'1icht te krijgen en P2 in zijn mdddenstand.
- Rll is ucor de stroom beqrenzing uan de brtl}schakeling.
1emperatuurs Verschil Meter uoor de firma Pelt
&
Hooykaas
Paqina 20
5 Kalibratie van de Ptl00's
Deze kalibratie van de Pt 100 's is niet veer dan een
verqelijking
qe\-~st,daarbet teveel tijd nam om een conplete
kalibratie uit te voeren.Deze netingen geven een indruk en de
zekerbeid dat
TVM \~rkt.Detotale kalibratie dient op een later
tijdstip door de ijk- en controle dienst van de
CTD
del'
TUE
ui tge\JOerd w:lrden. Van een in bet laboratorium aan\>Jeziqe op dat
moment
negniet gekalibreerde ternperatuursneter net acht
sensoren,is sensor 2 en 3 gebruikt.
Bet verschi
1in deze sensors nT
=
T2 - T3o
nT
=
17.47 - 17.40
=
0.07
C
De sensors
'IVM1, 1VI12 ,1VI13en
1VM4van de
TVM.o
n1VI1
=
1VMl,
1VM3 - 1VM2,1VM4
=
0
CVoor bet creeeren 'USn een tenperatuurs verschil zijn:
T3
+1VM2,1VM4 op stalen plaat op de tafel.
T2 + 'IVM1,TVM3
op stalen plaat op de
grand.ongeveer een hoogteverschi 1 \Jan
B0cm.
NT' •
rreting
T2T3
18.84
18.98
(T2-T3 ) .t11VM3
17.61
1.23 1.094
17.70
1.281.15
T2 +
'IVM1,1VI13
op stalen plaat op de tafel.
T3 +1VM2,1VM4
op stalen plaat op de
grand.5
18.15
18.94
0.79
0.78
6
18.38
18.95
0.57
0.54
7
18.79
18.99
0.20
0.14
8
18.96
19.03
0.07
0
9
19.25
19.12
0.13
0.23
.t1Tin
°c
0.14
0.13
0.01
0.03
0.06
0.07
0.10
T3 + TVM2,1VM4
op stalen plaat op de tafel net isolatie.
T2 + 'IVM1,1VI13
op stalen plaat op de
grandmet i501atie.
10
1112
19.53
19.76
20.15
19.16
19.25
19.44
0.37
0.51
0.710.43
0.59
0.84
0.06
0.08
0.13
Tenperatuurs Verschil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas
Pagina 21
~<alibratie
van de Pt100
- - Tt-TI --_ .. - TVM (T2-TS)-TVM
1.50j r - - - ;
I
1.20I
!3
46
C
7e ;:
,0 11 1:2
Ten-pe'C-a tuu:cs Ver-schi 1 I"Etei~ l_JQQi~ de f iniF Pe I t &- HoDykaa s
5.1 Stu:klijst voor 1.J'erbeterde
1Vl.'1.1
geaard snoer 'Van 2m •••••••••••••.•..••.•••
1
schakelaar
2*maakcontakt
met signaallamp.
1
kast
220*
200*
BB ••••••••••••••••••••••• 1potT\'Eter
lk
10slagen 5"1. ••••••••••••••••
1trinlTer lk
10slagen
1'l. •••••••••••••••• 1 120 kQ 11. ... . 1 0,47J.IF'
35V ••••••••••••••••••••4
PTl~...
III' .. 8weerstand
100Q 0,O5"1. ••••••••••••••••••••• 20mte
lef oonsnoer ... .. 1 PTl00connectorpT' int •••••••••••.••••••••••
4 l1"e.gne:et ... " ... .. 4almniniumnouder
PTl00 •••••••••••••.•••••• 1isolatie altnniniUTIilOuder PTl00 ••••••••••••
4
Tlijlon
bevestigingsscl1roef l"l4*20 ..•.•.••••
1
velp~nl1etaallijm .••••.•....•....••.••...•
1
\\'ST'mtege Ie id ingspa s ta .•••...•.•...•
1 kr i 1'f\JkOt.lS 12nTt)." ... ,. " ... ..2
kr impkous
Bnln... •••...••••••..••••• 1 kr i n1Jkous 5n1l1 ... . 1 kr i npkous 1 ,!inln ... ... .1
knop 10 slagenpotn'E'ter ••••••••••••••••••••
1tin ... ..
3
kabeldoorlJOer met ontlasting ••••••••••••••
4
sterknop binnendraad MB •••••••••••••••••••
B
sluitring
ME
staal
gecad •••.•••••.•.•.•••
4
bout
~*20staal
gecad •••••.••.•....•••••
1
digitale voltn'E'ter
Ne\'~rt11'00el 20lJ0as-1.
5.2 Conclusie.
Met grote \Jerschil llEt bet prototype is de uereenuoudiging vaT!
het systeem ~t de stabiliteit ten goede k'Omt.
Daar aan de resultaten geen conclusies uerbonden kunnen WJrden is
de \>Erking bieruit weI gebleken. Voor bet Dati\>;iteurig bepalen van de uerschil tenperatuur is bet aan te bet.Jelen de sens'Oren neg betel' af te scherllEn uoor beim1loeding van de buitenaf ,'Om de
jUiste nateriaal tenyel~at1..1'l.U~ te verkrijgen.En is het noodzaltelijk
het hele systeem te kalibreren om de absolt.lte uerschil tell'peratt.l'I..'IY' te uerkrijgen.
Tenperat'ln.trs Verschil ~teT' VODr de f irna Pelt &: Hooykaas
Literatuudijst
1 Elektrische Messtechniek I
Door
Dr.W.Sch~Erdtfeger.2 DIN lEe 751
Oktober
1985
Industrielle Platin-Widerstandsthermometer
undPlat
in-MeB ..·riderstande.
3 DIN 43760
Septenber
1987
Elek
tr
iscI1e
Telrpera turaufnehmer.4 HEN
1047
Receptbladen
voor
destatiscl1e
ver\>Erking
t.1an waarnemingen.Newport Electronics B. V.
Post
bus 8034
1180 LA Amstelveen
The Netherlands
Phone:
(020) 418405
Telex:
11688
(HOLLAND)
-
NEWPDRT
OWNERS
MANUAL
M cd
~,
1
0
~
cAS -
I
A~-CI-D2.
~~ v-;
o.../lt\ \.-\
\MlN'lt,·l'lS
0I~O
-'Uj
Vol
~~
1'-.0/7..40
~l~rt!.
10.)
Newport Electronics, Inc., 630 E. Young St.
Santa Ana, California 92705-5687
(714) 540-4914 TWX: 910-595·1787
TernperatLR~S
Verschil Meter
\~r defirma Pelt
&
Hooykaas
Bijlage A.1
SECTION 1 DESCRIPTION
1.1 General Applications
The Series 2000A/S Digital Panel Meters offer a low cost, reliable approach to digital display of analog voltages and currents for applications re~uiring up to .00257. resolution. Series 2000A/S DPl-! s provide up to ±39999 count readings of four D.C. voltage and five D.C. current ranges.
Using highly stable integrating techniques, the Series 2000A/S can complete up to 20 readings per second. externally controllable. Upon command, all Series 2000A/S DPM's will digitally store a reading for the duration of the command.
Use of a guard-shield and transformer coupling between the measuring and output circuits produces high co~~on
mode noise isolation and prevents ground loops, thereby reducing system trouble-shooting.
The BCD outputs and t~ external control inputs and outputs are com?atible with OTL and TTL IC's for ease in interfacing with other instruments. The gated BCD output allows a "wire or" digital multiplexer to be
formed by several DPH's and/or other instruments and a common recorder or display. Each DPH can be
sequentially enabled and its BCD data put on the buss lines driving the recorder. Buffers provide isolation between the BCD outputs and the reading stored in the DPM.
The Series 2000A/S DPM's can be used in a wide variety of applications as a system component due to the many external control features designed into the standard instrument. A measure:nent can be made upon command, with the conversion complete signal used to close the
loop. The display can be blanked upon co~mand to reduce reading confusion in a large monitoring syste~,
or to eliminate f:llse or undesired data. The display automatic:llly blanks the 4 least significant digits when the input exceeds the meter's range. The BCD outputs can be bussed and enabled as reauired. A 5ERL~L
output as well 3S the parallel BCD OUTPl7S are provided
so that a remote display can be used for readout. For ruggedness, appearance, and shielding against external noise, the Series 2000,\/5 Dr;·!' s arc housed in an extruucd aluminum case.
1.2 Specifications
DC VOLTAGE METERS
Model 2000A/S-l 2000A!S-2 2000A/S-3 2000A/S-4
Full Scale ±399.99mV +3. 9999V +39.999V +399.99V
Resolution 10uV IOOuV 1mV IOmV
Impedance IG Ohm Min 10 Meg Ohm
Input Bias Current
(adjustable to zero)
<
200pA TypeMaximum Overdrive 200V 500V
Maximum Error
O.OO5%R ±0.005%FS
8 hrs. @250C
Maximum Error O.OI%R O.OI%R O.01%R ±O.OI%FS
15-350C. 30 days +O.OIi'.FS ±O.OO5%FS
Temterature O.OOl%R O.OOl%R
Sta ility
o
to 1Soc
and ±O.OOO5%±D.
OOO3% O.OOl5%R±D.
005%FS35 to 500C FS FS
~mperatuurs
Versohil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas
CURRENT METERS
Model nOOA/S-l
Full Scale :tJ9.999uA
Resolution InA VOltafe Drop @ Ful Scale Maximum 3mA Overdrive Maximum Error 8 hrs. @250C Maxinrum Error 15-J50C, 30 days Temperature Stabili ty
o
to 150C and 35 to 50°C Reading Rate Settling TimeNormal Mode Rejection
Polarity
Common Mode Rejection, DC to 60 Hz,
lK Ohm Imbalance To Power Line, case To BCD Common Common Mode Voltage to meet CMR specification
To Power Line, case To BCD Common from
input low side Remote Controls Calibration Operating Temperature Range Storage Temperature Range Display Power Enclosure
2100A/S-2 2l00A/S-3 2100A/S-4 2100A/S-5 +399.99uA +J.9999mA :t39.999mA +399.99mA
10M
10mA
100nA luA lOuA
400mV
lOmA 200mA SOOmA
.0l%R :t.Ol%FS .02%R :t. 015%FS
.002%R :t.OOl%FS
From less than 1/2 per sec to 20 per sec. programmable by external resistance.
After full scale step input, to rated accuracy, 200ms standard. See Filter Characteristic Table
(Section 3.2).
40db, 50 Hz and above, standard. See Filter Characteristic Table
(Section 3.2). Automatic 120 db 100 db lOOV max. JOOV max.
BCD enable, reading enable, transfer inhibit, and display blanking. Full scale and zero pots accessible from rear panel.
-40 to +800C
0.55 inch, 7 segment, planar, gas discharge numerals with + and -indication.
115/230 VAC +10'1., 50 to 400 Hz, 10.5 watts nominal.
2.4" high x 5.0" wide x 7.5" deep
with connector. Extruded aluminum
case; bezel (Optiun A3) has removable name plates for replace-ment by customer nomenclature.
Tenperatuurs Verschil I'Eter tJOOr de firm Pelt & Hooykaas
Weight
Connectors Required
Connector Key Position
Options Al A2 A3 C1 D2 AF1 AFS AF4 FP FSI E5 E2 E3 Options (Continued) E4 Ratio Specifications Maximum Error Maximum Overdrive Input Impedance
Less than 4 pounds, net; 6 pounds shipping. Analog Digital Key SAE # SAC 15S/1-2 or CINCH U 250-15-30-170 SAE # SAC 22D/1-2 or CINCH U 251-22-30-160 SAE # 007900 or CINCH
U
456-99-99-193Analog - between pins 6 and 7 Digital - between pins 10 and 11 Basic Series 2000A/s instruments are bipolar with buffered, isolated, gated, stored BCD outputs. (BIGS-BCD)
Mounts case on studs behind front panel.
Mounts case by screws through front panel.
Mounts case with decorative bezel and hardware.
Operation on 115/230 VAC, 50 Hz. Two P.C. edge connectors with solder terminals.
Active filter, 60 db @50 Hz, and above, 1000ms settling.
Passive filter, 50 db @60 Hz, 200ms settling time.
No filter, 40 db @60 Hz, and at multiples of 60 Hz, 10ms settling. Front Panel zero, full scale pots. Special full scale, specify volts or amps full scale.
Ratio 2V Nominal Reference Ratio 4V Nominal Reference Ratio lOV Nominal Reference
Ratio IV Nominal Reference Ratio input is 3-wire with respect to signal input. That is, Signal Low and Reference Low are connected together.
Add O.Oll FS to specs. 50V
:>lOM Ohm except lOV range which is 10K Ohm.
Reference Voltage Range +10'7.. -50'.
SEerION 2
RECEIVING AND INSTALLATION
2.1 Unpacking and Inspection
Your Series 200DA/S Digital Panel Meter has been
carefully inspected and tested before shipment. Unpack the meter and perform a visual inspection to assure that no mechanical damage has occurred during shipment or handling. These meters are factory sealed units. The only controls that may require periodic adjustment
are accessible through the rear panel. Because
extensive damage could result from attempts to measure circuit parameters or to trouble-shoot the meter by non-qualified personnel, the warranty is voided if the units have been removed from their cases and show evidence of unauthorized repair.
2.2 Initial Checkout Procedure
5.
6.
1. Connect a voltage source (e.g. power supply) between pins 12 and 9 of the upper (analog) connector. On ratio meters, also connect a voltage source between pins 14 and 9 with pin 14 positive.
2. Connect a jumper between pins 9 and 1 of the same connector.
3. Connect a jumper between pins 16 and X on the bottom (digital) connector.
4. Connect a power cord to the lower (digital) connector as follows:
115V
A. Connect the high or "hot" lead to pins 12 and N.
B. Connect the low or "cold" lead to pins 11 and M.
C. Connect the earth ground on "third wire" to pins 13 and P.
230V
A. Connect the high lead to pin N.
B. Connect the 10\. lead to pin M.
C. Connect a jumper between pins 11 and 12.
D. Conn£:ct the earth ground to pins 13 and P.
Apply 115/230, +10%, 60 Hz to the power cord (If option Cl has been provided use 50 Hz power). Adjust the input voltage source(s) to be within the measurement range of the meter and verify that the meter is reading correctly.
Temperatw~s
Verschil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas
o
o
Voltage
Source current (Convert voltage to by adding a
~---,----~--~ resistance R for 0 0 0 0 0 0 0 J2 Analog Connector JI 1 OOClOOOOCOC OOClClOOOOCCI A 115 VAC WIRING CCCOClCClOCC OOClOCCCOClCl GND HIGH
Jl WIRING FOR 230 VOLT PO"~ER
INITIAL ClIECKUL"J'
current meters onlY. For voltage meters' R is shorted out).
115 VAC
230 \'AC
2.3 Installation - Mechanical
Drawing 04486 illustrates the detailed method of mounting the panel meters for each of the three mounting options. All critical dimensions are shown including those for the panel cutout.
MOUNTING
STYLE
Al
A2
A3
Unit is mounted flush on studs behind a rack panel.
Unit is mounted behind a rack panel by inserting the finished 6-32 screws through the rack panel and into threaded holes in the case.
Unit is mounted through the rack panel from the front and held in place from the rear by a
"u"
bracket. The mounting cutout is hidden by the instrument bezel.
Temperatuurs Verschil Meter uoor de firma Pelt
&
Hooykaas
3.1 Power Description
SECTION 3 OPERATING INSTRUCTIONS
The standard meter operates from a 115 VAC or 230 VAC +10%, 50-60 Hertz power source. It dissipates
approximately 8 watts. It should be connected to the power source by a three conductor cable. Two
conductors provide the power to the meter and the third provides safe grounding of the case. The third conductor should connect to earth ground at the power end of the cable and to the Digital Connector (Jl) at the meter end of the cable. Two screws on the rear panel connect the case to an internal bracket which completes case grounding.
Wiring Detail, l15V Operation
The power cable is connected as follows to the bottom or Digital board (Jl).
(a) Connect the hi~h
0";
"hot" side of the l1Sv power line to pins land N.(b) Connect the low or "cold" side of the 115v power line to pins 11 and M.
(c) Connect the ground or third wire to pin P and/or pin 13. J2 10 1 10 I Jl 1112 13 10 1 c c c c o c o c c c I 'il c o o C c e o C 0 10 1 c c c c c c c c c c £ £ ;,cCCCCCCCCI M N P GND (Green) ~ HI (Black) I
115 VAC Connections LO lWhl.te) \.
Wiring Detail, 230 VAC Operation
The power cable is connected as follows to the bottom or Digital board (Jl).
(a) Connect the high or "hot"
power line to pin N. side of the 230V
(b) Connect the law or "cold" side of the 230V power line to pin M.
(c) Connect the ground or third wire to pins 13 and/or pin P. J2 1 . - 10
-1-1 _ _ _ _ _ _ _
---'-1---1° 1
Jlo
I:JCI:JI:JI:JCCCOC CCCI:JI:JClCCCC 230 VAC Connections CCOCCOClCCl CC COQ CC c O GND HI LOTemperatL~s
Verschil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas
3.2 Input Connection
The 2000A/S Series of panel meters employs a bipolar input circuit with 300 volts of common mode rejection between the low input lead and digital ground.
The 0.4 and 4 volt meters have an input impedance of over lG Ohm. The source impedance may be as high as lOOK Ohm without appreciable loading error. Bias current imbalance can cause reading errors if source impedances are high. Typically, the Series 2000A/S has less than 200pA offset current, which may be adjusted to zero.
A guard-shield encloses the analog circuitry for
maximum protection from external noise sources. Both
the inputs and the guard-shield withstand 300 volts common-mode with respect to the BCD output lines or
case ground. Common-mode noise sources, are rejected
by lOOdb at 60 Hz with lK Ohm imbalance.
Wiring Detail: Connect the signal's highest impedance point to J2 Pin 12 (DC INPUT), the signal common to J2 Pin 8 or 9 (SIGNAL COMl-ION) and connect J2 Pins 1 and 15 (GUARD)-to signal common at the signal or at J2.
The standard 3-pole active filter attenuates all noise over 50 Hz by at least 40db. Attenuation increases at 18db/octave up to 100db. Filter Characteristics are:
STANDARD OPTION AFl OPTIO:-; AF:'
NMR @ 60 Hz 60db 80db 40db
NMR @ 50 Hz 40db 60db
Settling Time 200 msec
1 sec 10 If.sec
Input Amplifier
3.3 Range Changing
The utility of the Series 2000A/S is expanded by the addition of remote range changing. Decade ranges, i.e., 0.4v, 4v, 40v, 400v are typical; hot.Jever, any full scale range from 0.4v to 400 volts is possible. Ranging accuracy is a function of the quality of external
components, lead lengths, contact r~sistance and
mounting techniques. Cuaranteed accuracy is for factory-adjusted ranges only.
Millivolt-Level Ranging
In applications requiring range changing to less than 4 volts FS, the Model 2000A/S-IR should be ordered. Delivered standard 2000A/S-l units should be returned to the factory for internal conversion to 2000A/S-IR configuration. Consult factory before making any internal changes. External range switching of the 2000A/S-lR between O.4v and 4v full scale is as follows:
In Figure I, close 51 for 81
0.4 volt full scale, open Pin 10
for 4 volt range.
For 0.4v full scale, R2
10·5%
span, values are: AnalogRl - 353.5 Ohm, 0.1'7. Rl Board 2000A/S R2 - 20K Ohm, 1% R3 R3 - 20K Ohm, multi-turn trimmer Pin 8 Figure 1
Terrperatuurs Verschil l':eter 'JOOr de f irna Pelt &: Hooykaas
If the application requires a non-standard sensitivity somewhere between 0.4v and 4v full scale, the following empirical method is suggested for selecting Rl.
1. Apply desired full-scale voltage to the Hodel 2000A/S-iR input, pins 9 and 12.
2. Adjust full scale pot to center of travel. 3. Connect a decade resistance box (0.1 Ohm
increments) from pin 8 to 10 and adjust resistance until meter reads full scale.
4. Install a precision 0.1% wirewound resistor equal to the decade box settings or construct a network similar to RI, R2 and R3 if
switched ranges are required. If full-scale stability of 1 digit/oC is acceptable, Rl may be a metal film resistor, otherwise it should be a wirewound resistor.
High-Level R,1nging
For ranges of 4v, 40v and 400v, select the standard Model 2000A/S-2. Use the following instructions and Figure 2.
1. If no calibration pots are needed (baSic attenuator resistors are equ31 to or greater than desired accuracy), use 90K for Rl and replace R4 and R5 with jurr.pers. 2. If lOOK ohms input impedance is too low,
all values may be multiplied by a common number multiplier not to exceed "10" for a 400mv DPM or "100" for a 4v DPM. 3. If it 1s desirable to have a high input
impedance on the lowest range, the attenuator impedance may be disconnected from the input lead as shown in Figure 3. This requires an extra pole on the switch.
4. Shielding of the attenuator should not be needed if care is taken to mount all resistors close together and separated from po\,'er lines and transformers. Also care should be taken to avoid leakage pat*hs around high value resistors such as RI. The lower the att.enu-ator resistance, the less critical is the shielding.
Terrperatuurs
Verschil""'tel'
t}OQrde
£irrmPelt
&Hooykaa.s
Bijlage A.9
ATI'ENUATOR See Fig. 3 ATTENUATOR
1- -
- -
-
-,
3 RANGE CONSTANT IMPEDANCE Figure 2 lNPtITI
R6 SWl I Rl R2 R3 R4 R4A R5 R5A R6 R7 3.4 114ARSA
3.4.1 '-___ I Rl 2000A/S DPM t----4-f-1 pin 12 GND TYPE RESISTOR W/W W/W W/W Pot Carbon Pot Carbon Carbon Carbon TOLERANCE 0.1% 0.11-0.1% 20% 5% 20% 5i. 5% 5% Digital Inputs/Outputs 8,1 ATTENUATOR R6INP~
/"~
SW 1 SPDT?
, TO DPM TO Rl INPtIT LINE Fig. 3OPTIONAL: High impedance on
lowest range VALUES 90.320K Ohms 9.000K Ohms lK Ohm 100 Ohms 4.2 Ohms 100 Ohms 56 Ohms 9.1K Ohms 8.2K Ohms
The logic levels present at the digital conn~ctor
are DTL and TTL compatible.
(a) Input Requirements:
OV.s. Low Level ~O.8V, Isink'" 1.6mA
2.0V ~High Level ~ S.OV, Isource = O.lmA
(b) Output Specifications:
OV ~ Low Level ~ O. 5V, Isink .. lOmA
2.4V.s;. High Level ~ 5. SV. Rsource .. 6K Ohm External Control
The digital panel meter provides a choice of several external control modes. This choice of modes allows the meter to satisfY-1i wide variety of interface requirements when usee as a system compv~ent.
The meter has two basic maximum read rates of 4 and 20 conversions per second and can be externally controlled from 0 to the selected maximur.: rate bv applying external pulses. Naximum read rate on 50 Hz power is IS/sec.
The internal read rate is set by a variable delay generator which can also be used to set a fixed de la\'
of 15ms to greater than 3 sec between the read enable pulse and the start of the next conversion. This delay can then allow for settling of input Signals that are being switched.
Tenperatuurs Verschil I'I?ter tJOOr de £ irlTB Pelt & Hooykaas
!:!QQU
INTERNAL CONTROL PI
FIXED READING RATE
MODE 2 INTERNAL COh~ROL VARIABLE READING RATE PI 3M 1M 200K 4/sEC 20/SEC
READ RATE READ RATE
(IN) (IN)
x
,
,
,
,
"
"
19 O----~v OPTIONAL SELECTHOLD SWITCH ONE
OPEN TO HOLD LAST READING
4/SEC 20/SEC
READ RATE READ RATE
(IN) (IN) X 19
"
/ I'\-...A~~' OPTIONAL~lv--- SELECT HOLD SW ONE Rl lOOK RI~ 20K to Pin XRead Generator Delay 3 1 200ms 30ms
sec sec lOOms 15ms
TYPICAL READING (Readings/Sec)
!!QQU
EXTERNAL READ COMMAND Pl LEVEL CONTROL RATE 1 5 ~zr
;.::;z (-<W~~t:'
~~
ffi~
:I~
!3
w::> ....l0 +5V II)IQ cnlQ"-"~~
~ffi
COMPLEMENT "AND" GATE INPUTS10 p <""'" ~~ ...., U ww (Il(-< :;~ X
,
,
15 20 p~z
....
u--W VlW ... (-< ~~ /"
19 SELECT ONEReadings will occur at selected maximum reading rate while both inputs of the complement "AND" gate are true (V to U, 15 :::0 16). Last reading will be held if either input goes false.
POS TRUE ENABLE NEG TRUE ENABLE
v
15 2v to 5v into 5K Ohms 0 to .5vo
to .5v 2v to 5vAll voltages are with respect t~IGITAL GND Pin 16 or T.
Tel1yeratut:l1"s Verschil l'I?ter t.JQOr de
firna Pelt
8:Hooykaas
MODE 4
EXTEIlNAL READ COMMAND
''''''''
,~,,~ ron~,
I§
!;;£
!;!!:
!-'""'
!1!~~....
'"
t:i£
l:i",
jg..,S
"'~"I~
=>--' _--'0 u"''''
"''''-
"'"'
DIG +5V <<<:~ffi
~;; "'!-CND!;!r5
"'"'
:;~ PI 116 T U 15 V R X1
,
,
,
Y 2 TO 5I
~_ _ _
c _ _ ...J VOLTS1 '
-SCI
(.OI"F)AC coupling for single reading-POSIT1\,'£: edge trigger,
MODE 5
EXTERNAL READ COMMAND NEGATlVE TRANSIENT CONTROL
DIG GND +5V 1'1 U 10K
I;
15 2 to 5-j
I - t - - - '
VOLTS 10K.
!-~~r;
rJ~ ffi;:!~ffi-"''''
"''"'
"",!O
",,",0"''''
~~
"''''-
~~ >:'" V R'"
t:i~"'''
-u_"'
...,;...:-
~;2...
19 / /'"
~§'
-u"''''
"'
...
:;:i
X \,
,.
AC coupling for single reading NEGATIVE edge trigger. tlQ!?lLi
Single reading
command from push
button
(no bounce circuit)
u V
USING POSlTIVE ENABLE (MEASUREMENT ENA5LE)
16 T
lOOK
TenperattlUl's Verschil n.ter voor de f irna Pelt 8, Hooykaas
'"
""
l:i£
....
u_'"
"''''
-
... :;:;:l 19,.
PULSE WIDTH REQUIREMENTS
P1-R MAXIMUM MINIMUM MAXIMUM ENABLE
Connected READING ENABLE PULSE PULSE FOR ONE
To X 19 19 3.4.2 3.4.3
RATE WIDTH llEADING
4/sec 2u! 200ms
20/sec 2us 20ms
IS/sec 2us 2 Oms
on SO
Hz power
Decimal Points
The decimal point locations are designated by
representing the four full decimal digits by 9's and placing the decimal point in the position corresponding to its display location. The decimal point connections are available on the lower (Digital) connector (PI).
(a) Pin I Decimal Point 3999.9 (DP1)
(b) Pin A Decimal Point 399.99 (DP2)
(e) Pin 22 Decimal Point 39.999 (DP3)
(d) Pin 21 Decimal Point 3.9999 (DP4)
(e) Pins T ,16 Ground Return (DIG GND)
Any decimal point may be lighted by connecting the designated pin to ground. A solid state switch could be used if it is rated for lmA in the ON state and is capable of blocking 70v with a leakage of less than
luA in the OFF state. BCD Outputs
Stored positive true BCD outputs representing each digit of the readout as well as OVERLOAD and NEGATIVE POLARITY are standard. The OVERLOAD output goes true when the input voltage exceeds the full scale rating of the meter. The NEGATIVE POLARITY output goes true when the input
signal is negative.
The BCD Data, NEGATIVE POLARITY, and OVERLOAD outputs have settled and represent the latest reading when the CONVERSION COMPLETE signal goes true. The data may be held indefinitely by maintaining a low level at the
MEASUR~~~7 ENABLE input, a high level at the ~MPEA~S~U7.R~E~M~E~N·T
ENABLE
input, or a high level at the TRANSFER INHIBIT input.Because the measurement enable circuit is reset during the TRANSFER STROBE ~ulse, a low level at MEAS. ENABLE or high level at ~lliA .
ENABLE
must occur before the TRANSFER STROBE pulse is issued. For this reason, ¥hen interfacing to a data printer with an INHIBIT (or PRINTER BUSY) output, INHIBIT should be returned to TRANSFER INHIBIT input, to prevent data from changing during print cycle. An alternate approach is to bypass the mea~urcmcnt enable circuit and return INHIBIT directly to a read rate input lPI-X or 19). This action is not necessary if the meter is commandedto read by an external pulse or the printer has input storage.
The BCD outputs are buffered, isolated, gated and stored (BIGS-BCD). Connecting 3 high si~nal (or open) to the
BCD ENABLE input (Pin W) enables the data to be read out. A low signal on pin W causes all the BCD outputs to be high. The gated BCD lines from several meters may be multiplexed by parallel wiring the outputs, toen by sequentially enabling a meter its BCD outputs will appear on the common buss.
Ten'Peratt.rurs Verschil I't?ter t.lOOr de firrra Pelt &- Hooykaas Bijlage 9.13
3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 3.4.8 SERIAL OUTPtIT
The SERIAL OtITPtIT is a gated burst of 1.8 MHz pulses during the reference integrate time. The number of pulses in the burst is equal to the number indicated on the front panel display. See the Basic Timing diagram in Section 4.2 for timing relationships. BLANKING (IN)
The display can be.hlanked by a ground (logic low) applied to pin Z of the digital connector.
TRANSFER INHIBIT (IN)
A +5V (lmA source) signal applied to pin 18 of the digital connector prevents the display and BCD outputs from updating. This will not stop conversion or the serial output pulses.
CONVERSION COMPLETE (OtIT)
The CONVERSION CONPLETE signal at pin 17 of the digital connector goes high during the time between the end of the reference integrator period and the start of the next measurement cycle. The rising edge of this signal can be used to indicate the end of conversion.
TRANSFER STROBE (OtIT)
A 10 usee pulse is available at pin S of the digital connector during the time the display is being updated. The falling edge of this pulse can be used to indie.lte
conversion compl~te. The fallin~ edhe occurs at the same time that CO)''VERS
10:,
CO>!PLL'TE goes high.3.5 2000A/S Pin Assignments
PIN NO. 1,15 12 8.9 3 4 5 6 2 10 7,11 13 14
p2 - Analog Board Upper Connector
NAME GUARD DC INPtIT SIC COMMON + REF - REF - PS
+
PS PS COMMON GAIN OPTION INPtITS SPARE REFERENCE INPtIT DESCRIPTIONMust be tied to "SIC COMMON"
~onnector or signal source. Signal Input Hi Side
Signal Return (Analog GND)
+6.3V. Hi-Impedance
-6.3V, Will Supply lmA
Neg. l3V, Will Supply 2mA Pos. 13V, Will Supply 2mA Internal Connection to 8,9 for
PS current return.
Resistance between 10 and 8,9 will raise input amp gain. Used for options
No internal connection on standard meter.
Positive voltage reference used on ratio meter only.
SECTION 4 THEORY OF OPERATION
4.1 General
The Series 2000A/s Digital Panel Meter accepts a DC voltage at the input, where it is filtered and buffered and compared with a reference voltage by dual slope integration. The second integration time appears in a counter whose stored outputs are available for display and external use.
The inputs to the 400mv and 4v meters are connected directly to the input amplifier-filter. The 40v and 400v full scale meters are basic 4v meters with attenuators at the input. The current meters are basic 400mv full scale meters with a shunt dropping resistor across the
input. .
4.2 Circuit Description
2 - 1 3 - 2
Refer to the timing diagram (Figs. 4-1 and 4-3), the block diagram (Fig. 4-2), and schematics 04492 and 02811.
--Assume the DPM to be connected for continuous readings at 20 readings per second (Pl-Pin R to PI-Pin 19). Assume also that the signal at Pin R goes to Ov to start the cycle.
Q8 and Q9 of the Digital Board form a delay circuit that resets U27A approximately 15 msec. after U27A-Pin 9 goes high, producing a 15 msec. pulse each time U27A is triggered. This signal (RESET) resets the BCD counter to a count of 99990 and resets U27B to inhibit the one-shot formed by U22-Pins 3 and 11 (STROBE).
After 10 counts of the 1.8 ~ffiz oscillator have occurred, the BCD Counter overflows to 00000 and continues
counting.
At the overflow time, a pulse (SIG) is sent to the Analog Board which resets the 4 channel multiplexer counter, U7, switching the multiplexer to the reset condition.
The BCD counter continues to count until it reaches a count of 30000 and toggles U27B-Pin 12 to the true (REF) state. The edge of l117B-Pin 13 going low is st!nt to the Analog board, advancing the nnlltiplex('t' to one of two reft>rence !)ignals. If the Dr~l input fliAnal is .:l positive polarity si~nal, the output of level detector U3 b
negative, enabling gate Ub-Pin 6 and disabling U6-Pin 3.
BIT 8 - 400 BIT
BIT .J - 800 BIT
B - 4 BIT K - lK BIT
C - 8 BIT 9 - 2K BIT
E -
10 BIT 4 - 4K BIT Buffered, Isolated, Gated and Stored BCD Outputs,D - 20 BIT 5 - 8K BIT Positive True.
6 - 40 BIT L - 10K BIT (BICS-BCD)
F - 80 BIT Y - 20K BIT
H - 100 BIT 10 - 40K BIT (OL)
7 - 200 BIT 20 - NEG POLARITY
Temperatuurs Verschil Meter voor de firma Pelt
&
Hooykaas
Bijlage A.1S
PIN NO. N M 12 11 P ,13 16,T U
z
17 18 Sx
19 Rv
15 14 1 A 22 21 WP1 • Digital Board Lower Connector
~ AC LINE HI AC LINE LOW AC LINE AC LINE GND CASE' AND POWER LINE DIG GND +5V BLANKING (IN) CONVERSION COMPLETE (OUT) TRANSFER INHIBIT (IN) TRANSFER STROBE (OUT) 4/SECOND READ RATE 20/SECOND READ RATE MEASUREMENT ENABLE RATE (OUT) MEASUREMENT ENABLE (IN) MEASUREMENT m1tt (IN) SERIAL OUTPUT DP1 DP2 DP3 DP4 BCE ENABLE (IN)
DESCRIPTION Hi side of input power. Low side of input power. Connect to Pin N for 117V, Pin 11 for 2)OV
Connect to Pin M for 117V, Pin 12 for 230V
Internal connections to case. Connect to 3rd wire ground. Circuit GND reference for all DIGITAL INPUTS & OUTPUTS. +5V logic PS thru 10 Ohm resistor.
Hi or open for normal readout, Low will blank readout.
Low when meter is converting. Low or open for normal operation, high inhibits readout from
updating.
A lOus positive true pulse at end of conversion (Use falling edge)
Low causes meter to read at
4 readings per second Low causes meter to read at 20 readings per second
Externally connected to Pin X or 19 when meter is used in the external command mode.
Used for positive true external commands Used for negative true external commands
Provides serial output of readout
Lights least significant digit decimal point when grounded to Pin 16
Lights tens digit decimal point when grounded to Pin 16
Lights hundreds digit decimal point when grounded to Pin 16
Lights thousands digit decimal point when grounded A logic high or open enables
the BCD outputs, a low forces all BCD outputs to their high state.
