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HEWLETT PACKARD: Digital Voltmeter Model 3440A
mit HP 3443A High Gain/ Auto Range Unit



HP 3440A, vorne. USA, 1968

Mit dem Modell 405AR in Rackbauweise brachte Hewlett-Packard bereits 1959 sein erstes Digitalvoltmeter auf den Markt. Das 1963 vorgestellte "New Multipurpose Digital Voltmeter" HP 3440A war als Tischgerät konzipiert und bot mit Einschub-Einheiten weitere Möglichkeiten und mehr Felxibilität.
Das HP 3440A gilt als eines der meistverkauften und erfolgreichesten Produkte des Unternehmens und wurde noch bis Mitte der 1970er Jahre gebaut. Das Exemplar hier mit dem Serial Prefix G846- wurde offenbar in Deutschalnd gefertigt.


HP  HP 3440A, innen, USA, 1968.

Das Messverfahren ist im Kern betrachtet noch sehr analog: Die unbekannte Spannung wird solange mit einer sich linear ändernden Spannung verglichen, bis die Subtraktion der beiden Spannungen exakt Null ergibt. Ausgezählt wird dann die Zeitdauer des Vergleichs (bis zum Ergebnis Null) und als Äquivalent zur Anzeige gebracht - ein ausgesprochen faszinierendes wie einfaches Verfahren, das laut Hersteller zu einer Genauigkeit von bis zu 0,05% führt.
Die Zeitmessung erfolgt über die Dauer des Zählens einer 400 kHz Frequenz. Untenstehende Bilder zeigen drei wesentliche Signalbilder aus der Steuerplatine, aufgenommen während der Instandsetzung des Voltmeters.


   

HP 3440A, Schirmbilder von Signalen auf der Steuerplatine.

Bild links: Ausgang am Sample Gate Multivibrator (-14,5 V), der interne Herzschlag des Voltmeters. Der Sample Gate Multivibrator stößt u.a. den Ramp Generator (Bild mitte) an: Die Spannung fällt linear von +12 Volt nach -12 Volt. Bild rechts: Transfer Output, wird als verstärktes Signal des Ramp Generators an die Anzeige-Module mit Nixie-Anzeigen gegeben.



HP 3440A, Steuerplatine (A3) Ramp Generator. USA, 1968.

Bild oben: Die Steuerplatine nach der Instandsetzung mit neuem Kondensator (schwarz, oben rechts), der mit das bestimmende RC-Glied bildet. Die beiden Trimmpotentiometer oben links dienen dem Abgleich mit der internen - 8,000 Volt - Spannung.: Einstellen lässt sich hier die Steigung der Spannungsrampe, mit der die Eingangspannung verglichen wird.



HP 3443A, High Gain/ Auto Range Unit. USA, 1968.


Eine Herausforderung bei der Restaurierung: Der Einschub HP 3443A (der Einschub war bei Erhalt des Gerätes ohne Funktion). Die Bereichswahl und das Auto-Ranging wird mit insgesamt 14 Relais realisiert, wobei die primäre Logik und das Setzen des Dezimalpunktes in der Anzeige durch vier Relais kodiert wird. Zwei dieser Relais vom Typ RBM 61-117 waren defekt (Spule offen); Bau- und Spulenart (1 Wechsler), Spulenwiderstand, Schaltleistung und Pinout in dieser Kombination allerdings derart außergewöhnlich, dass bei einer Austauschtype ein Adapter mit Halterung erforderlich wurde.



HP 3440A Anzeige bei angelegter Spannung. USA, Baujahr 1968.


Mit Hilfe eines modernen Digitalen Voltmeters ließ sich das 3440A neu justieren. Tatsächlich hält es auch heute noch in allen Volt-Bereichen seine Spezifikation (0,05%)!

Kennwerte:
Spannungsmessbereich:   100 mV ... 1000 V, unterteilt in 5 Bereiche    
Eingangswiderstand:          


Dokumentation:
Cochran, Near: "A new multipurpose Digital Voltmeter" in Heweltt-Packard Journal, Vol. 15, No. 3. USA, November 1963.
HEWLETT-PACKARD: Operating and Service Manual Digital Voltmeter 3440A, Part number: 03440-90005. USA, 1970.

 
  
 
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Elektronische Anzeiger
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