1. 概述
1.1 產(chǎn)品特點和用途
UJ33D-3型數(shù)字電位差計是傳統(tǒng)直流電位差計更新?lián)Q代產(chǎn)品，它采用*的數(shù)字化，智能化技術(shù)同傳統(tǒng)工藝結(jié)合，使產(chǎn)品具有以下特點：
a) 數(shù)字直讀發(fā)生和測量電壓，電流值；
b) 可直讀對應(yīng)于輸出或測量毫伏值的8種常熱電偶分度號的溫度值。省卻使用者查表之麻煩；
c) 電流，電壓（或溫度）信號同步雙顯示，用戶可通過靈活組合電壓電流檔輸入，輸出功能來方便地校驗各種自動化儀表和信號變送器以及擴展電阻精密測量等多種功能；
d) 可對2線制變送器提供回路電壓（24V），同時測量回路電流；
e) 電壓輸出可帶負載，直接校驗各種低阻儀表；
f) 采用四端鈕輸出方式，消除小信號輸出時測量導(dǎo)線產(chǎn)生的壓降誤差；
g) 內(nèi)附精密基準源，去除標準電池，避免環(huán)境污染，同時省卻反復(fù)對標準要求，方便用戶操作；
h) 帶RS-232標準接口，可與計算機通訊。產(chǎn)品在使用功能上覆蓋原直流電位差計UJ33a,UJ33-1,UJ60等產(chǎn)品，可對電熱偶和傳感器，變送器等一次儀表輸出的毫伏信號進行精密檢測，也可作為標準毫伏信號源直接校驗各種變送器和數(shù)字式，動圈式儀表。產(chǎn)品采用CMOS電路和LCD數(shù)顯，功耗小；采用我廠通用型便攜式機箱，內(nèi)附工作電源電池盒，便于攜帶，適用于生產(chǎn)現(xiàn)場，野外作業(yè)和實驗室使用。
1.2 產(chǎn)品形式，規(guī)格
1.2.1 形式
產(chǎn)品系便攜式數(shù)顯直流儀器。
1.2.2 規(guī)格
直流信號輸入輸出量程：0-4999.0mV，0-19.999mA
1.3 型號的組成及代表意義
1.4 使用條件
1.4.1 環(huán)境溫度：20+15℃
1.4.2 相對濕度：80%以下
1.4.3 工作電源：1.5V1號干電池8節(jié)，或外接2組6V直流電源。
2. 結(jié)構(gòu)特征及工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)特征產(chǎn)品采用我廠直流儀器通用型便攜式機箱，性能堅固可靠，面板及底面結(jié)構(gòu)排列圖如圖1所示，功能說明表1。
表1
| 序號 | 名稱 | 功能說明 |
| 1 | 保護端鈕 | 屏蔽層接線端，必要時接信號低端。 |
| 2 | 電流量程轉(zhuǎn)換開關(guān) | 電流量程切換：0～2mA:0～20mA |
| 3 | 電壓功能轉(zhuǎn)換開關(guān) | 電壓測量、輸出、調(diào)零、校準功能選擇。 |
| 4 | 導(dǎo)電片 | 信號采樣端聯(lián)接，必須旋緊。四端鈕輸出方式時松開。 |
| 5 | 信號端鈕 | （C+、P+、P-、COM）：電壓輸出：（Vx、COM）：電壓測量：（I+、I-）：電流測量、輸出。 |
| 6 | LCD顯示器 | 數(shù)字直讀顯示電流值。 |
| 7 | 溫度直讀開關(guān) | 向上位置，顯示電流值。 |
| 8 | LCD顯示器 | 數(shù)字直讀顯示電流值。 |
| 9 | RS-232接頭指示針座 | 通訊接口。 |
| 10 | 發(fā)光指示管 | mV、℃選擇發(fā)光指示。 |
| 11 | 電壓量程轉(zhuǎn)換開關(guān) | 電壓量程切換：0～2V:0～200mV、0～20mV |
| 12 | 分度號選擇開關(guān) | 選擇熱電偶分度號：K、E、J、S、T、B、R、N |
| 13 | 電壓細調(diào)旋鈕 | 電壓輸出精細調(diào)節(jié)。 |
| 14 | 電壓粗調(diào)旋鈕 | 電壓輸出粗調(diào)節(jié)。 |
| 15 | 調(diào)零旋鈕 | 20mV檔調(diào)零。 |
| 16 | 電壓倍率開關(guān) | 電壓量程倍率選擇：X1；X2.5 |
| 17 | 電流細調(diào)旋鈕 | 電流輸出精細調(diào)節(jié)。 |
| 18 | 電流粗調(diào)旋鈕 | 電流輸出粗調(diào)節(jié)。 |
| 19 | 外接電源插座 | 供外接6V直流穩(wěn)壓電源。 |
| 20 | 外接電源插座 | 供外接6V直流穩(wěn)壓電源。 |
| 21 | 電流功能轉(zhuǎn)換開關(guān) | 電流測量、輸出、24V電壓提升功能選擇。 |
| 22 | 電池盒 | 供內(nèi)裝1號干電池8節(jié)。 |
| 23 | 座擱腳 | |
圖1面板、底座面結(jié)構(gòu)排列圖
工作原理
產(chǎn)品工作原理框圖如圖2所示
圖2 工作原理框圖
電位差計發(fā)生穩(wěn)定直流電壓經(jīng)精密衰減、隔離放大后由四端方式輸出，量程轉(zhuǎn)換選擇所需測量輸出量程范圍，功能轉(zhuǎn)換選擇輸出或測量方式、測量或輸出信號經(jīng)精密放大后送A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)單片機處理后由LCD數(shù)字直讀顯示和送RS232通訊口。電位差計提供另一路獨立的信號經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換，或能轉(zhuǎn)換選擇輸出或測量方式、測量或輸出信號經(jīng)精密放大后送A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號由LCD數(shù)字直讀顯示。
3. 技術(shù)特性
3.1 主要性能參數(shù)
產(chǎn)品在參考條件下環(huán)境溫度20±2℃，環(huán)境溫度（45-75）%RH、主要技術(shù)指標應(yīng)符合表2規(guī)定。
| 量程（分度號） | 量程范圍 | 基本誤差允許極限 | 分辨力 | 額定負載 |
| 2V | 0～1999.9mV | ±（0.04%Ux+200μＶ） | 100μＶ | 2mA |
| 200mV | 0～199.99mV | ±（0.04%Ux+20μＶ） | 10μＶ | 2mA |
| 20mV | 0～19.999mV | ±（0.04%Ux+2μＶ） | 1μＶ | 2mA |
| 2V×2.5 | 2000.0～4999.0mV | ±（0.04%Ux+500μＶ） | 300μＶ | 2mA |
| 200mV×2.5 | 200.0～499.90mV | ±（0.04%Ux+50μＶ） | 30μＶ | 2mA |
| 20mV×2.5 | 20.000～49.990mV | ±（0.04%Ux+5μＶ） | 3μＶ | 2mA |
| 2mA | 0～1.9999mA | ±（0.04%Ix+0.2μA） | 0.1μA | 2V |
| 20mA | 0～19.999mA | ±（0.04%Ix+2μA） | 1μA | 2V |
| (K) | 0～1230.0℃ | ±（0.1%Tx+0.2℃） | 0.1℃ | |
| (E) | 0～660.0℃ | ±（0.1%Tx+0.2℃） | 0.1℃ | |
| (J) | 0～860.0℃ | ±（0.1%Tx+0.2℃） | 0.1℃ | |
| (S) | 0～1768.0℃ | ±（0.1%Tx+1℃） | 0.5℃ | |
| (T) | 0～380.0℃ | ±（0.1%Tx+0.2℃） | 0.1℃ | |
| (B) | 300.0～1600.0℃ | ±（0.1%Tx+1℃） | 0.5℃ | |
| (R) | 0～1600.0℃ | ±（0.1%Tx+1℃） | 0.5℃ | |
| (N) | 0～1300.0℃ | ±（0.1%Tx+0.4℃） | 0.2℃ | |
表2
3.2 溫度附加誤差
在額定使用溫度范圍內(nèi)，溫度每變化10℃而引起的變差不超過基本誤差允許極限的99%。
3.3 量程過載指示
當(dāng)輸出或測量mV、mA信號超過量程滿幅范圍時，儀表以全“0”閃爍方式顯示，當(dāng)溫度信號超過量程滿幅范圍時，儀表以全“1”閃爍方式顯示，此時應(yīng)減少調(diào)節(jié)輸出或輸入信號直至正常讀數(shù)。
3.4 消耗功率：小于0.5W
4. 尺寸、重量
4.1 外形尺寸：310×240×170mm
4.2 重量：不大于4kg
5. 操作方法
5.1 電壓輸出
接線方式如圖3所示：
圖3電壓輸出接線圖
打開底座電池盒蓋板，裝入1號干電池8節(jié)，或插上外接6V直流電源（外接電源插頭正負極性見圖4示），電壓功能轉(zhuǎn)換開關(guān)旋置“輸出”，顯示屏立即顯示讀數(shù)，注意信號端鈕與短路導(dǎo)電片必須旋緊，量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋置合適量程，調(diào)節(jié)粗，細調(diào)電位器即可獲得所需量值的穩(wěn)定電壓。在200mV，2V檔使用時不需預(yù)熱，開機即可獲得符合精度要求的電壓輸出。在20mV,50mV檔量程使用應(yīng)有5至10分鐘預(yù)熱時間，并在使用前凋零，方法見（5.5）。在校驗低阻抗儀表時應(yīng)采用四端鈕輸出方式，以消除測量導(dǎo)線壓降帶來的讀數(shù)誤差，此時應(yīng)去掉信號端鈕上短路導(dǎo)電片，接線方法如圖5，儀表顯示讀數(shù)即為被校表輸入端子上的實際電壓值。
圖4 外接電源插頭正負極性
圖5 四端鈕輸出方式接線
5.2 電壓測量
如圖6接線，在20mV，20mV X 2.5檔量程測量時按（5.5）方法調(diào)零，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“測量”，選擇合適量程，顯示讀數(shù)即為被測電壓值。
圖6 電壓測量接線圖
5.3 保護端方式
儀器在使用時由于環(huán)境共模干擾引起跳字不穩(wěn)定，這時應(yīng)將輸入，輸出低端（COM）同儀器保護端（G）相聯(lián)接，如圖7示。
圖7 保護端聯(lián)接
5.4 溫度直讀
電壓功能轉(zhuǎn)換開關(guān)工人農(nóng)具需要置“測量”或“輸出”，接線方法同測量或輸出方式，分度號選擇開關(guān)置所需熱電偶所需電偶分度號位置，量程選擇20mV或2V檔時，儀器將以全“2”閃爍方式顯示，提示應(yīng)選擇正確量程。
5.5 調(diào)零
電壓功能選擇開關(guān)旋置“調(diào)零”，量程開關(guān)根據(jù)需要選擇20mV或20mVX2.5檔，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使數(shù)字顯示為零。
5.6 電流輸出
如圖8接線，電流功能選擇開關(guān)旋置“輸出”，選擇合適量程，調(diào)節(jié)電流輸出粗，細調(diào)電位器即可獲得所需量值的穩(wěn)定電流。當(dāng)負載電壓大于3V時，應(yīng)將功能選擇開關(guān)旋置“24V”，機內(nèi)電壓提升電路開啟，可使負載電壓大于20V。
圖8
電流輸出，
測量，
回路測量，
接線圖
5.7 電流測量
如圖8接線，電流功能選擇開關(guān)旋置“測量”，選擇合適量程，顯示讀數(shù)即為被測電流值。
5.8 回路電流測量
如圖8接線，負載為二線制變送器，電流功能選擇開關(guān)旋置“24V”，選擇合適量程并將輸出調(diào)節(jié)電位器順時針旋至，此時儀器即向二線制變送器提供回路電壓24V，同時測量和顯示回路電流。
5.9 電池檢查
電壓功能選擇開關(guān)旋置“電池檢查”，量程轉(zhuǎn)換旋置“2V”，電壓顯示屏即顯示內(nèi)附電池單節(jié)平均電壓值。
5.10 通訊接口
如圖9示，用標準RS232接口線聯(lián)接UJ33D-3與PC機RS232接口。先后接通儀器和PC微機電源，在PC機上運行串口通訊程序，可以在計算機顯示屏上讀到儀器測量或發(fā)生的數(shù)據(jù)。聯(lián)機時，波特率設(shè)置為9600bd，8位數(shù)據(jù)位，無校驗，2位停止位。
圖9 計算機通訊接線圖
5.11 關(guān)機
電壓功能轉(zhuǎn)換開關(guān)和電流功能轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至“斷”，拔去外接電源插頭，儀器即停止工作，儀器若長期不使用，應(yīng)將底部電池盒內(nèi)電池取出。
6. 故障分析與排除
| 故障現(xiàn)象 | 原因分析 | 排除方法 | 備注 |
| 開機無顯示 | 1）電池未裝好 2）其它 | 檢查糾正 送廠方修理 | |
| 顯示嚴重跳字 | 1）電池接觸不佳或電池用完 2）信號端鈕與短路導(dǎo)電片未旋緊 3）其它 | 檢查糾正 檢查糾正 送廠方修理 | |
| 閃爍顯示 | 1）信號端鈕與短路導(dǎo)電片未旋緊 2）電流輸出未接負載 3）其它 | 檢查糾正 檢查糾正 送廠方修理 | |
7. 維護與保養(yǎng)
7.1 為了保證產(chǎn)品的使用準確性應(yīng)定期進行復(fù)校，用0.01級以上數(shù)字電壓表
或電位差計對產(chǎn)品進行校驗。
在用戶不具備復(fù)校條件或用戶復(fù)校超出基本誤差，生產(chǎn)廠家可為用戶對產(chǎn)品進行復(fù)校，維護和調(diào)節(jié)。
8. 開箱檢查
8.1 隨同產(chǎn)品一起供應(yīng)的技術(shù)文件有：
a) 產(chǎn)品合格證一份
b) 使用說明書一份
c) 裝箱單一份
8.2 隨同產(chǎn)品一起供應(yīng)的附件有：
測量導(dǎo)線一套
9. 保用期
產(chǎn)品存放在環(huán)境為0-40℃，相對濕度80%以下，在空氣中不含足以引起腐蝕的氣體或雜質(zhì)。用戶在遵守安裝，運輸和使用規(guī)格的條件下，從制造廠發(fā)貨日起18月內(nèi)，產(chǎn)品因制造質(zhì)量不佳而發(fā)生的損壞或不能正常工作，制造廠應(yīng)負責(zé)免費為用戶修理產(chǎn)品或更換零部件。
