SY5111A型选频综合电平表使用说明书.docx
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SY5111A型选频综合电平表使用说明书.docx
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SY5111A型选频综合电平表使用说明书
SY5111A型选频综合电平表
使用说明书
(特此说明:
本公司最新研发超低频综合测试仪,最低测试频率25Hz,最高频率为1.7MHz。
能有效满足客户的音频测量需求。
)
××电气有限责任公司
目录
1.概述1
2.电气和机械结构性能1
3.技术特性2
4.面板布置5
5.使用方法7
6.一般故障修理14
7.备附件、选件15
8.售后服务15
1.概述
南京苏仪电气有限责任公司研制、生产的SY5111A型选频综合电平表是集宽频电平表、选频电平表、杂音仪、频率计等与一体的多功能仪表。
和SY5111B电平综合振荡器配套使用时,还具有阻抗测试、载波通道自动测试的功能。
特别是只需一套仪表即可进行载波通道自动测试,大大降低了用户的使用成本。
仪表是采用国际先进的数字直接合成技术(DDS),带flashROM的单片机,石英温补晶振TCXO,高清晰LCD显示以及大规模的集成特殊电路开发成功的全数字化智能仪表。
本电平表输入频率范围200Hz-1700kHz,分辨率为1Hz,频率精度±3×10-6±1Hz。
频率调节采用功能键、数字键或上、下键输入,操作简便。
储存功能可储存多达100个经常使用的测量信号频率,供随时快速调用,数据长期保存而不会丢失。
电平测量分宽频测量和选频测量,宽频测量范围-60dB~+50dB。
选频测量具有25Hz和1700Hz两种带宽,测量范围-100dB~+50dB,分辨率0.01dB。
仪表本机杂音<﹣120dB,固有失真>60dB,以及良好的选择性,使本电平表不仅能够作电平和串杂音测量,也适合于测量复合信号和用作波形分析。
本电平表具有自动量程、自动电平校正,电平测量稳定。
备有的各种输入阻抗适于和通信设备进行终端或跨接测量。
dB和dBm两种测量单位通过按键切换直接显示结果而不用计算。
如果要快速调谐电平表到测量中心频率,或长时间监测信号,可以连通AFC,将会全频段跟踪被测信号,使测量保持稳定。
本电平表独特的搜索功能,将给使用带来更加方便,在无需对仪表作任何调节的情况下,自动寻找比门限电平大的未知信号,快速又准确地测量未知信号的电平和频率。
本机还提供RS232串行接口,可和SY5111B型电平综合振荡器进行同步测量,数据可储存并上传PC机打印输出。
SY5111A型选频综合电平表和SY5111B型电平综合振荡器可配套组成载波通道自动测试仪,适用于300路以下的平衡和同轴电缆FDM系统以及无线链路和卫星系统的基带电平测量,由于振荡器的高电平输出(+20dB)和电平表的高电平输入(+50dB)测量,仪器特别适用于电力线保护设备的测试,例如高电压输电线路、变电站等场所的电力线载波通道进行衰减、串杂音等高频参数测试,以及电力通信结合设备高频阻波器、结合滤波器、高频电缆的开通维护测试。
本仪表可交、直流两用供电,直流供电机内自备可重复充电锂电池,特别适合野外作业使用。
本仪表为手提便携结构,整体结构牢固,且体积小、重量轻,操作简便。
仪表长期使用稳定可靠,测量精度高,符合SJ3210“A”档要求,环境条件符合GB6587.1中Ⅱ组规定。
2.电气和机械结构性能
2.1本仪表为手提便携式结构,整体坚固可靠,体积小而重量轻,适合条件较恶劣的环境使用。
它的外形如图1所示。
外形尺寸:
250mm(宽)×100mm(高)×255mm(深)。
重量:
3.5kg
2.2仪表面板布置简洁、美观、操作方便。
内部电路单元为独立的印制插件板,通过母板相互连接、排列分明、可靠性高、维修方便。
2.3电源供给:
交流市电220±10%,50Hz、电力消耗小于10W。
直流供电用机内自备充电电池,连续工作时间≥8小时。
2.4本仪表环境适应力:
工作温度0~40℃(20-90)%RH。
极限工作温度-10℃~50℃。
2.5本仪表达到工作特性的预热时间为5分钟。
图1SY5111A型选频综合电平表外型图
3.技术特性
3.1显示器
LCD液晶显示,频率分辨率1Hz、电平分辨率为0.01dB。
3.2输入频率
3.2.1宽频测量
200Hz~1700kHz;平衡600Ω阻抗:
200Hz~620kHz。
3.2.2选频测量
窄带(B=25Hz):
200Hz~1700kHz。
平衡600Ω阻抗:
200Hz~620kHz。
宽带(B=1.74kHz):
2kHz~1700kHz。
平衡600Ω阻抗:
2kHz~620kHz。
3.2.3频率调节
数字键盘输入或增量步进调节,步长1Hz、10Hz、100Hz和1kHz。
AFC全频段跟踪,捕捉范围B=25Hz±50Hz;B=1.74kHz±500Hz;
3.2.4自动搜索功能
全频段搜索时间:
B=1.74kHz,约3分钟;
最低可搜索电平:
-80dB;
高低电平门限:
54dBc。
3.2.5频率误差
工作条件下:
±3×10-6±1Hz。
3.3电平测量
3.3.1测量单位
功率电平(dBm)以1mW为基准;
电压电平(dB)以0.775V基准;
≈30kΩ和∞输入阻抗,以电压电平(dB)为单位。
3.3.2相对于固有噪音,可测电平见表1
表1可测电平
输入
选频测量
宽频测量
B=25Hz
B=1.74kHz
不平衡
75Ω
-90dB~+10dB
-80dBm~+20dBm
-80dB~+10dB
-70dBm~+20dBm
-50dB~+10dB
-40dBm~+20dBm
高阻(∞)
-90dB~+10dB
-80dB~+10dB
-50dB~+10dB
高电平
≈30kΩ
-50dB~+50dB
-40dB~+50dB
-10dB~+50dB
平衡
600Ω
-90dB~+10dB
-80dB~+10dB
-50dB~+10dB
150Ω
-90dB~+10dB
-84dBm~+16dBm
-80dB~+10dB
-74dBm~+16dBm
-50dB~+10dB
-44dBm~+16dBm
高阻(∞)
-90dB~+10dB
-80dB~+10dB
-50dB~+10dB
B=25Hz,最小可读电平-110dB;宽频测量,最小可读电平-60dB。
3.3.3固有噪音
机内固有噪音比最低可测电平低20dB;
在工作条件下:
B=25Hz<-110dB;B=1.74kHz<-100dB
3.4电平测量误差
3.4.1仪器具有0dB电平自动校正功能,在任意工作状态下,按“校正”键,能自动校正各种测量带宽的0dB电平。
3.4.20dB电平误差
频率10kHz、600Ω阻抗,在基准条件下:
±0.1dB;在工作条件下:
±0.25dB。
3.4.3电平线性误差
B=25Hz,以10kHz、600Ω阻抗、0dB为准,电平线性误差见表2。
表2电平线性误差
电平范围
-70dB~+10dB
<-70dB~-90dB
不平衡高电平
-50dB~+50dB
基准条件
±0.25dB
±0.4dB
±0.4dB
工作条件
±0.35dB
±0.5dB
±0.5dB
宽频测量-50dB~+10dB,电平线性误差:
在基准条件下:
±0.2dB;在工作条件下:
±0.3dB。
3.4.4频率响应误差
基准10kHz,输入电平与固有噪音电平比≥40dB,频响误差见表3。
表3频率响应误差
频率范围
<300Hz
300Hz~620kHz
>620kHz~1700kHz
基准条件
±0.4dB
±0.25dB
±0.3dB
工作条件
±0.5dB
±0.35dB
±0.4dB
3.4.5阻抗转换电平误差
以10kHz、600Ω、0dB为基准,各阻抗转换误差:
在基准条件下:
±0.2dB;在工作条件下:
±0.3dB。
3.4.6任意电平误差
在基准条件下,输入电平不低于-70dB,频率300Hz~620kHz范围,任意频率与任意电平上的误差:
±0.4dB。
3.4.7电平测量稳定度
在基准条件下,以10kHz、600Ω、0dB为基准,不经校正,应符合表4规定。
连续工作7h,0dB电平误差应符合3.4.2规定。
表4电平测量稳定度
试验项目
宽频测量
电平显示变化
选频测量
电平显示变化
电源电压变化±10%
±0.1dB
±0.1dB
连续工作7小时
±0.2dB
±0.4dB
3.5频率选择性
在工作条件下,相对于0dB电平测试应符合表5
表5频率选择性
选择性
≤0.5dB通带
<3dB带宽
≥60dB阻带
B=25Hz
±3Hz
约24Hz
±250Hz
B=1.74kHz
±400Hz
约1450Hz
±2kHz
3.6中频衰减
本仪器第一中频fф1=4.002MHz,第二中频fф2=2kHz。
在基准条件下,中频衰减均≥60dB;在工作条件下,带内中频衰减应≥60dB。
3.7镜像频率衰减
在工作条件下,带内镜像衰减≥70dB。
3.8固有失真衰减
在工作条件下,B=25Hz,二、三次谐波失真衰减≥60dB。
3.9输入阻抗
3.9.1标称值
不平衡输入,可选择∞、75Ω;不平衡高电平输入≈30kΩ;
平衡输入,可选择∞、150Ω、600Ω;
3.9.2回波损耗
在工作条件下,不平衡75Ω阻抗,在整个工作频带内回波损耗应≥30dB。
3.10输入纵向干扰衰减
在工作条件下,各平衡阻抗档,频率≤620kHz,输入纵向干扰衰减≥40dB;频率≥620kHz,输入纵向干扰衰减≥30dB
3.11杂音测量
等效杂音带宽1.74kHz;
平均值次数可选:
OFF、64、128、256;
定时间隔可选:
OFF、10、30、60、或120分钟。
3.12阻抗测量
频率范围:
40kHz~500kHz,可手动或自动步进测量;
测量范围:
20Ω~1200Ω(模值);
测量误差:
±10%。
3.13双机远端同步测试
起始频率(Fmin)、终止频率(Fmax)、频率步长(ΔF)。
Fmin~Fmax最大范围40kHz~500kHz,最大步长(ΔF)100kHz,分辨率0.1kHz,每频率点测量时间约4秒。
预置参数为:
Fmin=40kHz;Fmax=500kHz;ΔF=1kHz。
3.14电磁兼容性符合GB6833-1987的规定。
3.15可靠性
平均无故障工作时间(MTBF)假设值的下限值(M1)为3000h。
4.面板布置
4.1前面板布置见图2
图2SY5111A型综合选频电平表前面板布置图
4.1.1显示器
显示器位于前面板的左上方,LCD液晶显示,视域尺寸:
65mm×50mm。
4.1.2键盘
前面板上键盘共有按键30个,分功能键、数字键和单位键。
功能键有带宽键、AFC键、校正键、增量键、阻抗键、同步键、储存键、调用键、搜索键、│Zx│键、杂音键、对测键、RS232键以及↑、↓操作键共15个。
↑、↓键要和增量键、储存键、调用键和搜索键配合使用(详见使用方法)。
数字键有0~9和“.”,包括清除键在内共12个。
数字键用于设置选频电平表输入频率,数字一位一位输入,输入过程中若出错可以按清除键清除。
单位键有kHz、dB、dBm共3个。
kHz既是频率单位键,又是频率输入确认键。
若要输入低于1kHz的频率,需要用小数点“.”键来配合输入。
dB和dBm是电平单位键,dBm只能在平衡150Ω和不平衡75Ω阻抗下转换。
对于600Ω和∞阻抗(包括≈30kΩ)均规定电压电平dB为单位。
4.1.3电源开关和输入插座
电源开关在前面板的左下方,前面板的右下方有三个输入插座,分别为:
平衡输入插座,输入电平≤+12dB,阻抗600Ω、150Ω、∞。
不平衡输入插座,输入电平≤+12dB,阻抗75Ω、∞。
不平衡输入插座,输入电平≤+50dB,阻抗≈30kΩ。
4.2后面板布置见图3
后面板安装有:
电源插座,用于连接三芯电源线。
保险丝座,内装0.5A管形保险丝。
RS232座,用于RS232接口。
接地柱,用于连接地线。
5.使用方法
请使用前详细阅读本说明书
5.1通电检查
5.1.1用导线将后面板接地柱与被测设备的地线相连接。
5.1.2将电源线插入仪表后面板的电源插座,再接入220V±10%、50Hz的电网,将前面板上的电源开关打开,即处于开机状态
5.1.3。
电池供电时,将后面板上电池开关向上置“供电”位置,再将前面板上的电源开关打开,即处于开机状态。
开机后,600Ω阻抗灯亮、带宽为选频25Hz、频率步长显示1kHz,频率显示10.000kHz,电平位置显示横线―――――,表示仪器正在处于校正状态,如图4。
大约3秒钟后,校正结束,电平位置显示仪器的背景噪音电平,应<-110dB,如图5所示。
此时,说明仪器已正常工作,可以进行测量,并工作在选频25Hz带宽,平衡输入600Ω阻抗,工作频率10.000kHz。
5.2频率调节
选频电平表的工作频率调节只在选频测量方式下进行,调节方式有两种:
5.2.1数字键设置频率
数字输入(包括小数点),一位一位输入,输入完按“kHz”单位键,确认频率更新。
在输入期间,仪表维持在原有测量频率状态。
如果设置小于0.200kHz,默认为0.200kHz;如果设置大于1700kHz,则默认为1700kHz。
5.2.2频率步进调节
“增量”键和“↑”、“↓”键配合操作,可步进调节频率。
按“增量”键,可选择频率步长,步长有1Hz、10Hz、100Hz和1kHz。
按住“↑”或“↓”键,以选定的步长,向上或向下步进调节频率。
5.30dB电平校正
任意操作状态,任何时刻按“校正”键,可对电平表的0dB电平进行校正。
按“校正”键后,屏幕在电平显示位置显示―――――,不用作任何调节,宽频和选频两种测量带宽的0dB电平均可得到校准。
按校正键,大约3秒钟后,仪器自动退出校正状态,屏幕显示校正后的电平。
5.4带宽调节
按“带宽”键,可以进行带宽之间的转换。
电平测量带宽有选频25Hz、选频1.74kHz和宽频三种选择,如图6、7所示。
25Hz带宽适于测量彼此靠得很近的信号成分,对信号的波形进行分析。
1.74kHz带宽用来测量多个相近频率叠加的信号,例如杂音、串音信号等。
5.5阻抗调节
按“输入阻抗”键,可对选频表输入阻抗进行设置。
按“输入阻抗”键,输入阻抗
可以从平衡∞、150Ω、600Ω和不平衡∞、75Ω、≈30kΩ之间进行轮流转换。
5.6储存和调用功能
5.6.1储存操作
按“储存”键,进入频率储存状态,屏幕显示如图8所示。
系统自动储存了100个常用频率,每屏10个,共10屏,用户可以选择和修改储存频率。
光标同时置在序号和频率位置上,按上下键光标将向上或向下移动,同时序号也会进行相应的改变。
当光标到达本屏最后一个频率位置时,按“↓”键将会翻到下一屏;当光标处在屏中第一个频率位置时,按“↑”键将会翻到上一屏。
若要更改储存频率,将光标移到需要修改的频率位置上,利用数字键输入新的频率,按“kHz”键确认后储存将会有效。
储存值只能修改,不能清除。
再次按下“储存”键,将会退出储存状态。
5.6.2调用操作
按“调用”键,进入频率调用状态,屏幕显示如图9所示。
调用的将是用户预先编程储存在RAM中的100个频率。
屏幕右下角显示调用的储存频率的序号,用户可以按上下键来改变序号,选择要调用的频率。
若用户需要预先知道调用的频率,可以先按“储存”键,进入储存状态如图8,利用“↑”、“↓”键选择需要的频率,再按“调用”键,调用该频率。
在调用状态下,也可以按“同步”键,实现同步频率调用测量,详见5.7。
5.7同步功能
用RS232接口线,将本电平表和SY5111B型电平综合振荡器后面板上的RS232接口插座互相连接,电平表、振荡器均按“同步”键,进入同步功能,电平表屏幕显示如图10所示。
便能实现同频统调操作。
此时只要操作电平表的频率,包括数字键和“↑”、“↓”键操作,振荡器的输出频率始终落在电平表调谐的中心频率点上。
这种测量类似于宽频测量,但仍能保持选频测量高灵敏度、低噪声等特性。
在同步状态下,可以按选频表的“调用”键,同时进入调用和同步状态,如图11所示,再按“↑”键,开始自动测量,测试结束,100个测量数据自动存储。
在同步状态下,可用“清除”键来清空以前储存的数据记录。
5.8AFC功能
当被测信号频率是波动的,用户若要快速调谐电平表到测量中心频率,并长时间监测信号频率时,接通AFC功能是十分有效的。
按“AFC”键,就可以实现AFC功能,如图12所示。
AFC捕捉带和选频带宽有关,当选择25Hz带宽,捕捉范围约±50Hz;当选择1.74kHz带宽,捕捉范围约±500Hz。
一旦捕捉到便进入跟踪范围,只要被测信号频率没有快速波动或大的跳动,就能在全频段范围内保持频率同步。
再按一次“AFC”键,即退出AFC状态。
5.9搜索功能
当在选频测量状态的时候,按“搜索”键,就进入搜索状态,AFC状态同时打开,如图13所示。
此时,配合使用上下键,电平表将以当前频率为起始频率向上或向下自动搜索信号。
图14就是按“↑”键后,显示的搜索界面。
搜索过程中当碰到第一个被测信号时,仪器就会自动停下来显示该信号的电平和频率,如图15所示。
然后继续按“↑”键或“↓”键,按需要的方向搜索各种成分并依次显示测量结果。
如果没有找到信号,搜索将会终止在低端或高端频率极限。
最低可搜索电平为-80dB。
对于复合信号,低于强信号电平54dB以下的微弱信号有可能搜索不到。
搜索的速度取决于选频测量带宽。
B=25Hz时,全频段搜索时间约30分钟;B=1.74kHz时,全频段搜索时间约5分钟。
若要快速搜索,又要保证频率测量精度,可用1.74kHz带宽快速搜索到后再切换到25Hz带宽测量。
再按一次“搜索”键,可退出搜索状态。
5.10杂音测量
任何时候按“杂音”键,即弹出图16杂音测量菜单。
杂音测量规定选频1.74kHz带宽,可用数字键调节电平表的接收频率。
均值次数用“↑”键可选择OFF、64、128或256,定时用“↓”键可选择OFF、10、30、60或120分钟,按键结束立即进行杂音测量。
均值次数OFF即作电平单次测量,均值次数128表示杂音测量结果是经过128次测量后的平均值。
当定时10min,表示10分钟记录一次,记录的次数写在方括号内,连续记录33小时共200个杂音电平数据。
当定时120min测量记录一次,则可长达16天监测载波通道杂音。
1.74kHz为等效杂音带宽,测量结果直读而不用换算,单位dBp或dBmp,按定时间隔自动保存。
5.11SY5111A、SY5111B配套测量
SY5111A选频综合电平表与SY5111B电平综合振荡器配套使用可进行阻抗测量、双机同步测量、远端双机对测。
5.11.1阻抗(︱Zx︱)测量
利用RS232接口线,将本电平表和配套振荡器后面板上的RS232接口插座互相连接,SY5111A与SY5111B均按“︱Zx︱”键进入阻抗模值测量,屏幕显示如图17所示。
阻抗测量接线方法:
SY5111A选频综合电平表“不平衡输入≈30kΩ”端(有红圈)接同轴三通,三通一端用同轴统调测试线接SY5111B电平综合振荡器“不平衡0Ω”输出端,另一端用同轴测试线接被测阻抗。
在接被测阻抗前(被测端开路时),按“校正”键进行阻抗测量校准,然后接上被测阻抗即可进行阻抗测量。
阻抗测量范围20Ω~1200Ω,超出该范围将以上溢出“↑Ω”或下溢出“↓Ω”表示,图示表示被测(|ZX|)端开路时,上溢出标志。
阻抗测量频率范围:
40kHz~500kHz,输入或存储频率小于40kHz时,仪器默认40kHz,输入或存储频率大于500kHz时,仪器默认500kHz。
手动测量:
通过数字键盘和“↑”、“↓”键对发信频率进行调节。
自动测量:
在阻抗测量状态,按调用键,进入频率调用状态,按“↑”键,从000序号开始,连续测量,并自动保存100个阻抗测试数据。
频率存储操作见5.6.1。
5.11.2远端双机对测
首先检查甲、乙两地通信线路是否有故障,可在75Ω阻抗,有效频带内选择一个频率点,例如100kHz,振荡器发送0dB信号,选频表置25Hz带宽,看是否有效接受到,一般不小于-36dB。
在确保线路无故障情况下,电平综合振荡器、选频综合电平表分别按“对测”键,进入对测编程状态,选频综合电平表弹出对测菜单(图18),此时按“↑”、“↓”键进行参数项选择,然后按数字键设定参数(选频综合电平表与电平综合振荡器参数设定必须一致),参数设定完成后,双机同时按“同步”键,即进入远端双机自动测量,如图19、图20,此时线路衰减d=10-(-2.65)=12.65dB。
测试数据自动保存,最多可存储1000个数据。
测试结束,按“对测”键,退出远端双机对测测试。
5.12数据上传功能
本仪表提供上位机软件(光盘一张):
SY5111电平综合测试仪数据分析系统。
可安装在PC机上,通信方式支持标准RS232接口,波特率9600bps。
(用户根据需要,可选配串行口RS232/USB转换线)
按“RS232”键,屏幕显示如图21所示,同步测量、杂音测量、阻抗测量、双机对测储存的数据可通过RS232串行接口,上传PC机以表格或图形曲线方式打印输出。
再按“RS232”键,即退出通信状态。
具体使用方法,请参见备件“上位机软件安装光盘”中的帮助文件。
增量
带宽
测量数据上传
同步
AFC
调用
储存
校正
图21数据上传PC机界面
5.13电池供电
仪表机内自备可重复充电锂电池,只要将电池功能开关置于充电位置,在充电插孔插上充电器即可充电(见图3),充电器上有充电指示灯,快速充电时为红色,充满后为绿色,仪表可在交流供电下边操作边充电,快速充电时间约3小时。
用电池供电测试时,只要拔掉电源线,将电池功能开关置于供电位置,打开前面板电源开关即可,电池供电连续工作时间约8小时,当LCD屏幕显示变暗或熄灭,应关掉电源重新充电。
若电池长期不使用,建议每3个月进行充、放电操作一次,以免影响电池使用寿命。
6.一般故障修理
常见故障及处理方法见表6
表6常见故障及处理方法
故障现象
可能原因
处理方法
开机无显示
保险丝断或电源插头松动
更换保险丝;电源重新接插
显示正常,信号送不进
母板上输入电缆线脱焊
打开下盖板,重新焊好电缆线
0dB电平超差
电位器松动或未经年度计量
按期和标准仪器计量;调整RF板上RP1电位器达到要求。
噪声电平超差
输入阻抗置高阻位置或外界干扰
阻抗置≤600Ω位置;远离干扰源;接
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