1. 概述
1.1 产品特点和用途
UJ33D-3型数字电位差计是传统直流电位差计更新换代产品，它采用先进的数字化，智能化技术同传统工艺结合，使产品具有以下特点：
a) 数字直读发生和测量电压，电流值；
b) 可直读对应于输出或测量毫伏值的8种常热电偶分度号的温度值。省却使用者查表之麻烦；
c) 电流，电压（或温度）信号同步双显示，用户可通过灵活组合电压电流档输入，输出功能来方便地校验各种自动化仪表和信号变送器以及扩展电阻精密测量等多种功能；
d) 可对2线制变送器提供回路电压（24V），同时测量回路电流；
e) 电压输出可带负载，直接校验各种低阻仪表；
f) 采用四端钮输出方式，消除小信号输出时测量导线产生的压降误差；
g) 内附精密基准源，去除标准电池，避免环境污染，同时省却反复对标准要求，方便用户操作；
h) 带RS-232标准接口，可与计算机通讯。产品在使用功能上完全覆盖原直流电位差计UJ33a,UJ33-1,UJ60等产品，可对电热偶和传感器，变送器等一次仪表输出的毫伏信号进行精密检测，也可作为标准毫伏信号源直接校验各种变送器和数字式，动圈式仪表。产品采用CMOS电路和LCD数显，功耗小；采用我厂通用型便携式机箱，内附工作电源电池盒，便于携带，适用于生产现场，野外作业和实验室使用。
1.2 产品形式，规格
1.2.1 形式
产品系便携式数显直流仪器。
1.2.2 规格
直流信号输入输出量程：0-4999.0mV，0-19.999mA
1.3 型号的组成及代表意义
1.4 使用条件
1.4.1 环境温度：20+15℃
1.4.2 相对湿度：80%以下
1.4.3 工作电源：1.5V1号干电池8节，或外接2组6V直流电源。
2. 结构特征及工作原理
2.1 结构特征产品采用我厂直流仪器通用型便携式机箱，性能坚固可靠，面板及底面结构排列图如图1所示，功能说明表1。
表1
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序号 |
名称 |
功能说明 |
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1 |
保护端钮 |
屏蔽层接线端，必要时接信号低端。 |
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2 |
电流量程转换开关 |
电流量程切换：0～2mA:0～20mA |
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3 |
电压功能转换开关 |
电压测量、输出、调零、校准功能选择。 |
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4 |
导电片 |
信号采样端联接，必须旋紧。四端钮输出方式时松开。 |
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5 |
信号端钮 |
（C+、P+、P-、COM）：电压输出：（Vx、COM）：电压测量：（I+、I-）：电流测量、输出。 |
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6 |
LCD显示器 |
数字直读显示电流值。 |
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7 |
温度直读开关 |
向上位置，显示电流值。 |
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8 |
LCD显示器 |
数字直读显示电流值。 |
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9 |
RS-232接头指示针座 |
通讯接口。 |
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10 |
发光指示管 |
mV、℃选择发光指示。 |
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11 |
电压量程转换开关 |
电压量程切换：0～2V:0～200mV、0～20mV |
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12 |
分度号选择开关 |
选择热电偶分度号：K、E、J、S、T、B、R、N |
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13 |
电压细调旋钮 |
电压输出精细调节。 |
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14 |
电压粗调旋钮 |
电压输出粗调节。 |
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15 |
调零旋钮 |
20mV档调零。 |
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16 |
电压倍率开关 |
电压量程倍率选择：X1；X2.5 |
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17 |
电流细调旋钮 |
电流输出精细调节。 |
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18 |
电流粗调旋钮 |
电流输出粗调节。 |
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19 |
外接电源插座 |
供外接6V直流稳压电源。 |
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20 |
外接电源插座 |
供外接6V直流稳压电源。 |
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21 |
电流功能转换开关 |
电流测量、输出、24V电压提升功能选择。 |
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22 |
电池盒 |
供内装1号干电池8节。 |
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23 |
座搁脚 |
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图1面板、底座面结构排列图
工作原理
产品工作原理框图如图2所示
图2 工作原理框图
电位差计发生稳定直流电压经精密衰减、隔离放大后由四端方式输出，量程转换选择所需测量输出量程范围，功能转换选择输出或测量方式、测量或输出信号经精密放大后送A/D转换成数字信号经单片机处理后由LCD数字直读显示和送RS232通讯口。电位差计提供另一路独立的信号经V/I转换，或能转换选择输出或测量方式、测量或输出信号经精密放大后送A/D转换成数字信号由LCD数字直读显示。
3. 技术特性
3.1 主要性能参数
产品在参考条件下环境温度20±2℃，环境温度（45-75）%RH、主要技术指标应符合表2规定。
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量程（分度号） |
量程范围 |
基本误差允许极限 |
分辨力 |
额定负载 |
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2V |
0～1999.9mV |
±（0.04%Ux+200μＶ） |
100μＶ |
2mA |
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200mV |
0～199.99mV |
±（0.04%Ux+20μＶ） |
10μＶ |
2mA |
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20mV |
0～19.999mV |
±（0.04%Ux+2μＶ） |
1μＶ |
2mA |
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2V×2.5 |
2000.0～4999.0mV |
±（0.04%Ux+500μＶ） |
300μＶ |
2mA |
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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 |
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2mA |
0～1.9999mA |
±（0.04%Ix+0.2μA） |
0.1μA |
2V |
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20mA |
0～19.999mA |
±（0.04%Ix+2μA） |
1μA |
2V |
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(K) |
0～1230.0℃ |
±（0.1%Tx+0.2℃） |
0.1℃ |
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(E) |
0～660.0℃ |
±（0.1%Tx+0.2℃） |
0.1℃ |
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(J) |
0～860.0℃ |
±（0.1%Tx+0.2℃） |
0.1℃ |
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(S) |
0～1768.0℃ |
±（0.1%Tx+1℃） |
0.5℃ |
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(T) |
0～380.0℃ |
±（0.1%Tx+0.2℃） |
0.1℃ |
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(B) |
300.0～1600.0℃ |
±（0.1%Tx+1℃） |
0.5℃ |
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(R) |
0～1600.0℃ |
±（0.1%Tx+1℃） |
0.5℃ |
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(N) |
0～1300.0℃ |
±（0.1%Tx+0.4℃） |
0.2℃ |
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表2
3.2 温度附加误差
在额定使用温度范围内，温度每变化10℃而引起的变差不超过基本误差允许极限的100%。
3.3 量程过载指示
当输出或测量mV、mA信号超过量程满幅范围时，仪表以全“0”闪烁方式显示，当温度信号超过量程满幅范围时，仪表以全“1”闪烁方式显示，此时应减少调节输出或输入信号直至正常读数。
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 电压输出
接线方式如图3所示：
图3电压输出接线图
打开底座电池盒盖板，装入1号干电池8节，或插上外接6V直流电源（外接电源插头正负极性见图4示），电压功能转换开关旋置“输出”，显示屏立即显示读数，注意信号端钮与短路导电片必须旋紧，量程转换开关旋置合适量程，调节粗，细调电位器即可获得所需量值的稳定电压。在200mV，2V档使用时不需预热，开机即可获得符合精度要求的电压输出。在20mV,50mV档量程使用应有5至10分钟预热时间，并在使用前凋零，方法见（5.5）。在校验低阻抗仪表时应采用四端钮输出方式，以消除测量导线压降带来的读数误差，此时应去掉信号端钮上短路导电片，接线方法如图5，仪表显示读数即为被校表输入端子上的实际电压值。
图4 外接电源插头正负极性
图5 四端钮输出方式接线
5.2 电压测量
如图6接线，在20mV，20mV X 2.5档量程测量时按（5.5）方法调零，功能转换开关置“测量”，选择合适量程，显示读数即为被测电压值。
图6 电压测量接线图
5.3 保护端方式
仪器在使用时由于环境共模干扰引起跳字不稳定，这时应将输入，输出低端（COM）同仪器保护端（G）相联接，如图7示。
图7 保护端联接
5.4 温度直读
电压功能转换开关工人农具需要置“测量”或“输出”，接线方法同测量或输出方式，分度号选择开关置所需热电偶所需电偶分度号位置，量程选择20mV或2V档时，仪器将以全“2”闪烁方式显示，提示应选择正确量程。
5.5 调零
电压功能选择开关旋置“调零”，量程开关根据需要选择20mV或20mVX2.5档，调节调零电位器使数字显示为零。
5.6 电流输出
如图8接线，电流功能选择开关旋置“输出”，选择合适量程，调节电流输出粗，细调电位器即可获得所需量值的稳定电流。当负载电压大于3V时，应将功能选择开关旋置“24V”，机内电压提升电路开启，可使负载电压大于20V。
图8
电流输出，
测量，
回路测量，
接线图
5.7 电流测量
如图8接线，电流功能选择开关旋置“测量”，选择合适量程，显示读数即为被测电流值。
5.8 回路电流测量
如图8接线，负载为二线制变送器，电流功能选择开关旋置“24V”，选择合适量程并将输出调节电位器顺时针旋至最大，此时仪器即向二线制变送器提供回路电压24V，同时测量和显示回路电流。
5.9 电池检查
电压功能选择开关旋置“电池检查”，量程转换旋置“2V”，电压显示屏即显示内附电池单节平均电压值。
5.10 通讯接口
如图9示，用标准RS232接口线联接UJ33D-3与PC机RS232接口。先后接通仪器和PC微机电源，在PC机上运行串口通讯程序，可以在计算机显示屏上读到仪器测量或发生的数据。联机时，波特率设置为9600bd，8位数据位，无校验，2位停止位。
图9 计算机通讯接线图
5.11 关机
电压功能转换开关和电流功能转换开关旋至“断”，拔去外接电源插头，仪器即停止工作，仪器若长期不使用，应将底部电池盒内电池取出。
6. 故障分析与排除
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故障现象 |
原因分析 |
排除方法 |
备注 |
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开机无显示 |
1）电池未装好
2）其它 |
检查纠正
送厂方修理 |
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显示严重跳字 |
1）电池接触**或电池用完
2）信号端钮与短路导电片未旋紧
3）其它 |
检查纠正
检查纠正
送厂方修理 |
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闪烁显示 |
1）信号端钮与短路导电片未旋紧
2）电流输出未接负载
3）其它 |
检查纠正
检查纠正
送厂方修理 |
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7. 维护与保养
7.1 为了保证产品的使用准确性应定期进行复校，用0.01级以上数字电压表
或电位差计对产品进行校验。
在用户不具备复校条件或用户复校超出基本误差，生产厂家可为用户对产品进行复校，维护和调节。
8. 开箱检查
8.1 随同产品一起供应的技术文件有：
a) 产品合格证一份
b) 使用说明书一份
c) 装箱单一份
8.2 随同产品一起供应的附件有：
测量导线一套
9. 保用期
产品存放在环境为0-40℃，相对湿度80%以下，在空气中不含足以引起腐蚀的气体或杂质。用户在遵守安装，运输和使用规格的条件下，从制造厂发货日起18月内，产品因制造质量**而发生的损坏或不能正常工作，制造厂应负责免费为用户修理产品或更换零部件。