HARTMANN & BRAUN. Jnka vi GEBRAUCHSANWEISUNG EB 41-1

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1 HARTMANN & BRAUN A-G FR A N K F U R T /M A IN HB Jnka vi GEBRAUCHSANWEISUNG EB 41-1

2 I N H A L T S V E R Z E I C H N I S I N K A V I...3 W irk u n g s w e is e B e s c h r e ib u n g... 5 Durchführen der M e s s u n g e n...7 M e ß g e n a u ig k e it...8 N u llin d ik a to r...9 M essung von E lektrolytkondensatoren Erdung W a r t u n g Anschliefyen einer äußeren Strom quelle T r a g t a s c h e...13 I N K AV I -A n z e ig e v e rs tä rk e r...15 W irk u n g s w e is e B e s c h r e ib u n g Technische D a t e n...17 In b e trie b s e tz e n W a r t u n g

3 HB J n kavi Induktivitäts- und Kapazitäts-Meßbrücke 12 M eßbereiche Induktivität 0, mh 0, H Kapazität nf µ F 3

4 Rs = S chleifdraht R j = D ekadenw iderstand Rp = Phasenabgleicher C n = Präzisions- K ondensator H = Spannungsb e g re n ze r G = Tastschalter S = Summer X = Klem m en für M e fjo b je k t T = Buchsen für N u llin d ik a to r A = Buchsen für äußere Strom quelle Bild 2 Kapazitätsm essung 4

5 Die In d uktivitä tsund K apazitäts-m eßbrücke IN K A V I dient zur genauen M essung von Induktivitäten und Kapazitäten aller A rt sowie zur annäherungsweisen Bestimm ung ihres V erlustfaktors tg 5. M it dem IN K A V I lassen sich Induktivitä te n von 0,1 M ik ro h e n ry bis 10 H enry und Kapazitäten von 1 Picofarad bis 100 M ikro fa ra d messen. Das IN K A V I ist in fo lg e seiner eingebauten M eßstrom - q u e lle unabhängig vom N e tz. Wirkungsweise Die Prinzipschaltung des INKAVI bei In d uktivitä tsund bei Kapazitätsmessung zeigt Bild 1 und 2. Die Schaltung der Brücke bei Induktivitätsm essungen ist in Bild 1 d argestellt. Bei V e rw e n d ung als K apazitäts-m eßbrücke w erden die Brückenzweige Rs und C n durch den e in g e bauten M eßbereichw ähler automatisch vertauscht (Bild 2). Als Wechselstromquelle die n t ein Unterbrechersum m er, der norm alerweise mit einer eingebauten Taschenlampenbatterie von 4,5 V o lt b e trieben w ird. Er erzeugt eine nahezu sinusförm ige W echselspannung mit einer Frequenz von 1400 Hz. Die Spannung am M e ß o b je kt b eträgt m axim al 6 V eff. An den Klem m en X w ird das M e ß o b je kt In d u ktivitä t o d e r Kapazität angeschlossen, w ährend die Buchsen T zum Anschließen eines N ullindikators dienen. Der Nullabgleich der Brückenschaltung erfo lg t nach Einstellen des M eß bereichw ählers durch A bgleichen der Brückenglieder Rs und Rp. Beschreibung Sämtliche G lie d e r der Brückenschaltung, die geeichte Skala, d e r M eß bereichw ähler, der Phasenabgleicher und d ie W echselstrom quelle sind in einem Preßstoffgehäuse untergebracht. 5

6 Am G ehäuse (Bild 3) befind e n sich d ie beid en m it X b e - zeichneten Schraubklem men für den Anschluß des M eßo bjektes, d ie b e id en mit T bezeichneten Buchsen zum Anschluß des Kopfhörers oder eines anderen N u llin d i kators und der mit G bezeichnete Tastschalter. Z ur A usw ahl des gew ünschten M eßbereiches d ie n t ein e inziger Schalter, der M eßbereichw ähler. Die Umschaltung von In d uktivitä ts- auf Kapazitätsm essung e rfo lg t autom atisch. Induktivitätsbereiche sind am M eßbereichsw ä h le r rot, Kapazitätsbereiche w eiß bezeichnet, so daß sich Irrtümer beim Einstellen verm eiden lassen. Der In d uktivitä tsund d er K apazitäts-m eßbereich sind in je 6 Einzelm eßbereiche unterteilt. 0..0,1m H 0.,.. 1 m H m H 0.,..0,1 H H H nf* nf 0...1C0 n F 0..,. 1 µ F µ F µ F * 1 n F = 1000 pf 6

7 Durchführen der Messungen 1. Das M eß o b je k t an die X -K lem m en der M eßbrücke, den N u llin d ik a to r (z.b. K opfh ö re r) an die mit T bezeichneten Buchsen anschließen. 2. M it dem M eß bereichw ähler den M eßbereich einsfellen, der der G rößenordnung der zu messenden Induktivität oder Kapazität entspricht. 3. Den Phasenabgleicher nach links drehen (tg < 0,001). 4. Den Summer durch Drücken des Tasfschalters G e in schalten. Eine Dauereinschaltung ist durch Linksdrehen des Tastschalters m öglich. 5. Durch Drehen des S kalendrehknopfes das Tonm inimum aufsuchen. Liegt das M inim um zwischen 0 und 1, oder läßt sich kein M inim um erzielen, dann einen kleineren oder größeren M eßbereich wählen. 6. Durch Einstellen des Phasenabgleichers das M inim um verbessern. Dazu nacheinander abw echselnd Skalend re h k n o p f und Phasenabgleicher so lange verstellen, bis das schärfstm ögliche Tonm inim um erreicht ist. Im allgem einen ist ein fast vo llständig e s Verschw inden des Tones im K opfhörer zu erreichen. Die A b lesung des In d uktivitä ts- bzw. Kapazitätsw ertes e rfo lg t unter dem D oppelstrich des Skalenfensters auf der te ilig e n Skalenscheibe. Der abgelesene W e rt ist mit der Konstanten des jew eils eingestellten M eß bereiches gemäß der auf dem G ehäuse sichtbaren sym bolischen Formel zu m ultip lizie re n. Hieraus e rg ib t sich der M eßw ert. Beispiel (siehe Bild 4 auf Seite 8): 3,42x0,1 = 0,342 µ F. Der Phasenabgleicher erm öglicht einen A bgle ich für alle V e rlu siw inke l unter 45 (tg < 1). Die ungefähre G röße des Verlustfaktors für 1400 Hz kann an d e r Stellung des Knopfes abgelesen w erden. Bei In d u k tiv itä ts -M e s s u n g e n ist eine besonders feine Einstellung des Phasenabgleiches notw endig. 7

8 Bild 4 Im kleinsten K apazitäts-m eßbereich die n t der Phasenabg leicher auch zum A usgleich des inneren Fehlw inkels. Er ze ig t daher einen etwas zu großen V erlustw ert. Die M eß genauigkeit der Brücke w ird dadurch nicht b e e in trächtigt. Meßgenauigkeit Die Fehlergrenze b eträgt im Durchschnitt ± 3 P rom ille vom S kalenendw ert (2o/oo am Anfang, 4o/oo am Ende der Skala). L ediglich in den Bereichen H und nf ist m it einem g e rin g fü g ig (m axim al um 2o/oo) größeren Fehler zu rechnen. Bei der Messung kleiner Kapazitäten ist stets d ie auf d e r B odenplatte des G erätes angegebene Anfangskapazität (etwa 3 pf) abzuziehen. Bei Induktivitätsm essung en ist d ie A nfangskapazität ohne B edeutung. Da d ie relative A b le s e g e n a u ig k e it nach dem Ende der Skala zu größer w ird, em pfiehlt es sich stets, im Skalenbereich zu messen und den Bereich nur bei k le in en In d uktivitä te n und K apazitäten zu benutzen. 8

9 Nullindikator Kopfhörer Z ur Erm ittlung des Tonm inimum s d ie n t norm alerw eise ein D o p p e lko p fh ö re r, d er einen W id e rsta n d von etwa 2 x Ω haben soll. Um den W id e rsta n d des Hörers dem je w e ilige n M eßbereich anzupassen und dam it o p tim ale A bgleichlautstärke zu erzielen, ist bei den von der Hartm ann & Braun A G für das IN K A V I g e lieferten Hörern d ie Anschlußschnur je d e r der beiden Einzelm uscheln mit zw ei Q uerlochsteckern versehen. Je nach M eßbereich e m p fie h lt es sich, d ie Einzelm uscheln p a ra lle l- oder hintereinanderzuschalten. Schaltung des H örers bei S tellung des M e ßb e re ichw ä h le rs: 10 µ f 1 mh 1 µ F 0,1 mh 0,1 µ F 0,01 mh B ild 5 Parallelschaltung Schaltung des Hörers bei Stellung des M eß bereichw ählers: 10 nf 1 H 1 nf 0,1 H 0,1 nf 0,01 H Bild 6 Hintereinanderschaltung zu den Buchsen T Bei häufigen M essungen in den M eß bereichen 100 µ F und 0,1 m H (M eß bereichw ähler auf 10µ F bzw. 0,01 m H) ist d ie V e rw e n d un g eines D o p p e lko p fh ö re rs 2 x 4 O hm ratsam. Dieser H örer erm öglicht in den genannten Bereichen einen A bgleich mit größerer Lautstärke. 9

10 G e h ö rs c h u tz Zum Schutz des O hres v o r zu großen Lautstärken ist in dem N u llz w e ig der Brücke ein B egrenzer eingebaut, der d ie Spannung an den T-Buchsen nicht über 0,5 V ansteigen läßt. Es ist daher beim W echseln des M eß bereiches o d e r des M eß objektes nicht n o tw e nd ig, den H örer abzunehm en. Elektronischer Nullindikator Das IN K A V I gestattet M essungen von In d uktivitä te n und K apazitäten in dem sehr großen M eßbereich von acht Z ehnerpotenzen. H ierdurch ist es begrü n d e t, daß in d en äußeren M eßbereichen 0,1 mh, 10 H, 1 nf und 100µ F bei V e rw e n d u n g eines K opfhörers als N u llin d ik a to r eine M essung zw ar m öglich, das Tonm inim um aber nicht m ehr sehr scharf ausgebildet ist. Deshalb em pfiehlt es sich b e sonders in lärm erfüllten Räumen und in den äußeren M eß bereichen, statt des akustischen N u llin dikato rs einen optischen in Form eines elektronischen N ullspannungsanzeigers zu v e rw enden. M it diesem ist in den äußeren M eß bereichen ein wesentlich schärferer N ullabgleich durchführbar. Der Anschluß ist am IN K A V I ohne w eiteres m öglich, da d ie rechte T-Buchse geerdet w erden kann. Der N u llspannungsanzeiger muß am IN K A V I mit einem ab g e schirmten Kabel angeschlossen w erden, w obei der g e schirmte Pol mit d er linken T-Buchse, d ie Schirmung m it der rechten T-Buchse verbunden w ird. D e r IN K A V I-Ä n z e ig e v e rs fä rk e r (Bild 9 auf Seite 15), ein eigens für das IN K A V I entw ickelter elektronischer N ullspannungsanzeiger, verstärkt d ie G rundfrequenz des D iagonalzw eiges der Brücke. Er gestattet einen bequem en N u lla b gle ich d e r M eßbrücke mit H ilfe des e in g e bauten Anzeigeinstrum entes. Der aus dem W echselstrom net) (120/220 V) gespeiste V erstärker lie fert zusätjlich noch d ie M eßspannung für das IN K A V I, so daß bei Benutzung des IN K A V I-A n z e ig e v e rs tä rk e rs keine w e ite re M eß strom quelle erforderlich ist (siehe Seite 16). 10

11 Messung von Elektrolytkondensatoren Die d ire kte M essung von E lektrolytkondensatoren ist ohne w eiteres m öglich, da der V erlustm eßbereich der M eßbrücke hinreichend groß und d ie M eßspannung n ie d rig ist. Die M eßspannung b eträgt bei Kondensatoren mit Kapazitäten über 1 µ F w eniger als 1 Volt. Erdung Bei der M essung von kleineren Kapazitäten ist es zweckmäßig, die äußere oder die mit dem Schirm des zu messenden Kondensators verb u n d e n e E lektrode an d ie rechte X -K lem m e anzuschließen und diese zu erden (Bild 7). Wartung M e ß s tro m q u e lle Zum Betrieb des Unterbrechersum mers dient norm alerw eise eine Taschenlam penbatterie 4,5 V. Nach A bnehm en der Bodenplatte ist die Batterie mit dem kurzen Anschlußstreifen (+ Pol) nach oben einzusetzen. M it e i n e r Taschenlampenbatterie kann das IN K A V I bei interm ittierendem Betrieb etwa Stunden betrie b e n w erden. Der Summer ist so ein g este llt, daß er bei g e n ü g e n d e r Spannung der e ingesetzten Taschenlam penbatterie stets sicher anspricht. Spricht der Summer nicht m ehr an, so ist anzunehm en, daß die Batterie erschöpft ist. Sie muß dann gegen eine neue ausgewechselt w erden. 11

12 Einstellen des Summers Der Sum m er arb e ite t norm alerw eise etwa 300 Stunden (Verbrauch vo n 20 T aschenlam penbatterien!), ohne daß eine N achstellung der Sum merschraube erforderlich ist. Bevor man sich vergewissert hat, ob die Batteriespannung noch ihren normalen Wert besitzt, wird daher dringend gewarnt, die Summerschraube zu verstellen! B eträgt d ie Spannung der Taschenlam penbatterie jedoch 4 V o lt o d e r m ehr (m eßbar an den beid en seitlichen Buchsen), und der Summer arbeitet nicht, so ist anzunehm en, daß die aus Platin-W olfram bestehenden Summ erkontakte sich g e rin g fü g ig abgenutzt haben. Das Nachstellen des Summers e rfo lg t bei eingeschaltetem Strom kreis. Die auf d e r O b e rseite der B odenplatte in der M itte sichtbare Stellschraube ist m it einem Schraubenzie h e r um 1 o d e r 2 Rasten nach rechts zu drehen, bis d e r Summer w ie d e r anspricht. Die Sum m erstellschraube darf auf keinen Fall zu w e it g e d re h t w e rden, da sonst ein Dauerstrom fließt, der die Batterie in kurzer Z eit entlädt. Das Fließen eines Dauerstrom es erke n n t man daran, d a fj im angeschlossenen K o p fh ö re r bei ku rzzeitigem Drücken des Tastschalters ein deutliches Knacken hörbar ist. In diesem Fall ist d ie Sum merschraube bei gedrücktem Tastschalter solange nach links zu drehen, bis d e r Summer betriebssicher anspricht. Der Sum m er lä ßt sich im Bedarfsfall nach ö ffn e n des G e häusebodens leicht auswechseln. Meßumschalter Nach längerem G ebrauch ist es zw eckm äßig, d ie K ontakte des M eßumschalters nach A bnahm e der B odenplatte leicht m it Paraffinöl einzufetten. 12

13 Anschließen einer äußeren Stromquelle An Stelle der eingebauten Taschenlam penbatterie kann, nachdem diese entfernt ist, auch eine G leichspannungsq u e lle von 4 V (A kkum ulator, G leichrichter) V e rw e n d ung fin d en. Sie w ird an den seitlichen Buchsen angeschlossen (p o sitive r Pol an d e r oberen Buchse, Bild 3). Es ist ebenfalls m öglich, einen Röhrensum m er o d e r einen anderen W echselstrom generator b e lie b ig e r Frequenz als S pannungsquelle für d ie Brücke zu benutzen. Die Batterie und der eingebaute Summer sind in diesem Falle herauszunehm en. Die W echselspannung darf maximal 3 V be tragen. Der G enera to r soll an etwa 10 O hm angepaßt sein (erforderlichenfalls Zwischenschaltung eines Transformators). Der Anschluß einer äußeren S trom quelle e rfo lg t nach Bild 8. A bschirm ung und Erdung sind zur V e rm e id u n g von M eßfehlern zweckmäßig. Tragtasche Zum IN K A V I w ird eine g epolsterte Tasche aus Leder m it Tragriem en geliefert. 13

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15 Der IN K A V I-A nzeigeverstärker B ild 9 Der IN K A V I-A n z e ig e v e rs tä rk e r (B ild 9) ist ein eigens für das IN K A V I entw ickelter elektronischer N ullin dika to r. Er dient in V erbindung m it dem IN K A V I zum Verstärken und zur A n ze ig e der im N u llzw e ig der M eßbrücke bei unvollkom m enem A bgleich auftretenden W echselspannungen. Als speziell für das IN K A V I entw ickelter Resonanzverstärker mit logarithm ischer A n ze ig e verstärkt er im w esentlichen d ie Frequenzen des IN K A V I-S u m - mers. Der IN K A V I-A n z e ig e v e rs tä rk e r ist daher zum V e r stärken anderer Frequenzen (Ton- bzw. N etzfrequenz) nicht verw endbar. Die logarithm ische A n ze ig e hat zur Folge, daß ein großer Spannungsbereich mit dem G erät erfaßt w erden kann, 15

16 so daß in allen M eß bereichen ein beque m e r A bgle ich m öglich ist- Der N etzteil des IN K A V I-A n ze ig e ve rstä rke rs enthält eine G le ichspannungsquelle von etwa 4,5 V zum Betriebe des IN K A V I-S u m m e rs. Die Taschenlam penbatterie, d ie norm alerw eise als S pannungsquelle für das IN K A V I die n t, kann daher bei V e rw e n d ung des IN K A V I- A n - zeigestärkers gespart w erden. Wirkungsweise Der zw eistufige V erstärker enthält an erster Stelle eine R egel-p enthode (6 BA 6), die die Eingangsspannung ve r stärkt (Bild 10). Im A n o d e n kre is dieser Röhre lie g t ein auf die S um m erfrequenzen des IN K A V I abgestim m ter Resonanzkreis LC, so daß nur diese Frequenzen verstärkt und andere S törspannungen unterdrückt w erden. Die in der zw eiten V erstärkerstufe nochmals verstärkte Sum m erspannung w ird an der A n o d e der zw eiten Verstärkerröhre 6 A V 6, m it einem Kondensator a u sg eko p p e lt und durch d ie G e rm a n iu m -D io d e G D gleichgerichtet. Diese G leichspannung w ird von dem A nzeigeinstrum ent A ang e ze igt.

17 Beschreibung Verstärker, N e tzteil und A nzeigeinstrum ent sind in einem schwarzlackierten Blechgehäuse untergebracht, das etwa d ie gleichen A bm essungen w ie das IN K A V I hat (Bild 11). A u f der O b erseite unterhalb des Anzeigeinstrum entes b e fin d e t sich die N u llpunkt-k orrektionsschraube, mit der die N ullstellung des Anzeigeinstrum entes, falls erforderlich, nachgestellt w erden kann, sow ie der Neßschalter. An der linken G ehäuseseite sind d ie Stecker (Bild 9) für d ie Speisespannung des IN K A V I-S u m m e rs (4 V G leichstrom). An der Stirnseite ist rechts d ie N e tzanschlußschnur e ingeführt. Links b e fin d e t sich der V erstärkereingang in Form einer Spezialbuchse. Technische Daten B ild 11 Netzspeisung: W echselstrom 120/220 V V erbrauch: 12 VA R ö h renbestückung: 6 B A 6 (EF 94) und 6 A V 6 (EBC 91) E ingang: 100 µ V...3 V, Hz A n z e ig e : logarithm isch Skala: etwa 70 mm lang, 100-teilig Sum m erspeisung: V G leichstrom, ma Abm essungen: etwa 200x 100x65 mm G ew icht: etwa 1,8 kg 17

18 Inbetriebsetzen 1. Nachdem das G e rä t aus d e r V erpackung herausgenomm en ist, die beigefügten Stecker mit ihrem G e w inde in die seitlich sichtbaren G ew indem uttern ein schrauben (B ild 9). 2. Falls keine W echselspannung von 220 V sondern nur von 110 oder 127 V zur V e rfü g u n g steht, das G erät dafür umschalten. Dazu d ie G run d p la tte nach Lösen d er beid en seitlichen Schrauben abnehm en und den Anschluß am Netztransform ator um klem m en (Bild 12). Die G rundplatte nach der Um schaltung w ieder anschrauben. Das G erät ist bei der Lieferung grundsätzlich für 220 V geschaltet. 3. Taschenlam penbatterie aus dem IN K A V I entfernen. 4. IN K A V I -A n zeig everstä rker mit den seitlichen Steckern an die rechte Seite des IN K A V I stecken (Bild 11). M it H ilfe des m itgelieferten Spezialkabels (Bild 13b) den V e rstärkereingang m it dem IN K A V I ve rb in d e n (Bild 11). Falls das IN K A V I keinen Anschluß für das Spezialkabel gem ä ß Bild 13b besitzt, m uß ein S pezialkabel nach Bild 13a benutzt w erden. Die Bananenstecker w erde n in d ie beid en T-Buchsen des IN K A V I gesteckt. Das w e iße K abelende in d ie linke, das rote in d ie rechte T-Buchse stecken. 5. Den N etzschalter auf dem IN K A V I-A n z e ig e v e rs tä rk e r einschalten. Nach ein e r A n h e izze it von etwa einer M inute ist der V erstärker betrie b sb e re it. 6. M e ßo b je k t (In d u k tiv ität o d e r K apazität) am IN K A V I anschlie ßen. Der Anschluß des M e ßo b je kte s kann b e lie b ig e rfo lg e n, da der V erstärkerkreis sow ie d ie Sum m erspannung vom Net} galvanisch g etrennt sind. 7. Tastschalter G am IN K A V I einschalten. Der Summer ertönt und der A nzeige-v erstärker zeigt einen bestim m ten Ausschlag. 18

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20 Der A b g le ich e rfo lg t nunm ehr in üblicher W eise, bis d e r Ausschlag des A n zeigeinstrum entes ein M inim um w ird. Dieses M inim um soll zw ar scharf sein, der Z e ig e r w ird jedoch im a llg em einen nicht auf den N u llp u n k t zurückgehen, da die hohe Em pfindlichkeit des V e r stärkers vom IN K A V I in seinen m ittleren M eßbereichen nicht ausgenutzt w erden kann. 8. Bei Betriebspausen zunächst den Tastschalter G am IN K A V I und dann erst den N e tzschalter am V erstärker ausschalten, da andernfalls der Summer beim W ie d e r einschalten nicht mit Sicherheit anspringt. Wartung A ußer den b e id en Röhren besitzt der V erstärker keine Teile, d ie dem Verschleiß unterliegen. Die b e id en Röhren sind nach A bnehm en der Rückwand (Bild 12) vorsichtig (nach Lockerung etwa mit einem Schraubenzieher) herausnehm en und gegen einw andfreie auszutauschen. EB / / Rs