ZH553F—1多功能过程信号校测仪
使用说明书
一．概述
553F-1多功能过程信号校测仪是目前工业过程信号校测仪的升级换代产品。
它采用多种最新技术和设计理念，从而使其具有优异的技术性能和卓越的使用功能。它具备过程信号校准与测量所需的几乎全部功能，各项技术指标均比当前产
品有明显提高。553F—1多功能过程信号校测仪的特点如下：
●新型带背光LCD大屏幕（分辨率为240×320），显示内容丰富、实用、清晰。
●高准确度仿真输出和测量mV、V、mA、Ω、频率、八种热电偶和四种热电阻、开
关通断。仿真输出和测量相互独立，可同时进行工作而不互相干扰。
●热电偶和热电阻的仿真输出和测量均有温度和对应的热电势或电阻值显示，便
于操作者使用。
●热电偶的仿真输出和测量有自动和手动两种冷端补偿方式。
●Ω及热电阻测量设有三种工作方式：四线测量、三线测量、二线测量。
●利用仪器斜坡功能或输出微调功能与开关量测试功能配合使用可以检查极限开
关或报警器。
●简洁的测量输入和仿真输出连接，方便的操作模式。
●全键控仿真输出和测量，无任何电位器操作。仿真输出值可以直接用数字键直
接键入，也可以用输出微调键改变输出值。
●所有仿真输出均有阶梯输出，阶梯步长可由用户自由设置，并配有输出百分比
显示。阶梯输出时，能显示测量的误差值。温度测量时误差按℃显示，其余功
能显示相对误差。
●测量具有减零或偏置功能。
●所有仿真输出均可由本仪表进行自测量，从而提高仪表的可靠性。
●全软件数字校准。
●具备RS232接口，可以在自动测试系统中使用。
●具有数据存储功能，可以存储多达50块被校检仪表的信息和测试数据。存储数
据由专用软件通过RS232接口送计算机存储。
●交直流两用，内置充电电池及安全自动的充电电路。具有电池电压自测试功能。
二．技术指标
2.1 仿真输出指标
2.2输入测量指标
2.3正常使用环境条件
基准工作条件：温度23℃±2℃
相对湿度≦80%RH
正常使用环境条件：
开机预热时间：1小时
2.4温度稳定性
无论仿真输出或测量，除开关量外，均会随环境温度作微量变化，其具体技术指标
2.5外形尺寸
260mm×120mm×360mm
2.6供电电源
交、直流两用供电并可自动切换。
直流供电：由内置充电电池供电。
交流供电电源电压：220V AC±10%
交流供电电源频率：50Hz±0.5Hz
功耗：＜20W
三. 使用与操作
3.1 前面板布局
前面板布局如图1所示。
图1 前面板布局图
1. 输入、输出端子：‘输出’─—仿真输出端子
‘测量’─—输入测量端子
‘Ω4线’─—四线测量Ω时1mA恒流源输出端子
2.左侧是分辨率为320×240 的液晶显示屏。
3.~ 、
键。基本功能
键盘用来设置仪器的输出仿真、测量功能；输出量设置；输出微调；设置阶
梯。
功能键
具体使用方法请参看3.4节。
4.─—在按后面板电源开关关断仪器电源之前，应先按前面板
键，或在‘设置’画面按键，使屏幕上显示消失。否则，关电源后，屏幕上有残留显示，很长时间不能消失，长期如此容易损坏
液晶屏。
5.五个扩展功能键─—液晶显示器右侧有五个扩展功能键，它们的功能随不
同的画面而变化，具体功能参看键盘左侧液晶显示器上显示。
6.三个状态指示灯─—‘220V~’、‘充电’、‘欠压’。
‘220~’灯亮——表示本仪器与交流电源接通。
‘欠压’灯亮——直流供电时，工作一段时间后电量将会不足，前面板的‘欠压’指示灯亮，提示用户应进行充电。将充电器插入机器后面板
的充电插孔内就可对电池充电。注意充电时不要用直流工作，请
插入交流电。
‘充电’灯亮——表示仪器正在自动向电池充电。
3.2 后面板布局
后面板布局如图2所示。
图2 后面板布局图
1. 电源输入插座（带保险丝座）
2.电源开关
3.充电器电源插孔
4.24V输出插座─—为变送器提供+24V电源。
黄─—接变送器24V‘＋’端
黑─—接变送器24V‘－’端
红─—接变送器输出端
5.温度测量插座
温度测量的传感器为热电阻Pt1000，Pt1000测温使用四线制连接方法如图3所示。
6. RS232接口插座
9芯RS232接口插座定义如图4：
RS232接口连接线（9芯）：
9芯针型插头（接553F —1孔型插座） 9芯孔型插头（接计算机针型插座）
图5 553F —1与计算机RS232接口连接
3.3 使用前检查
本仪器在通电使用前应检查仿真输出和测量端口是否有连接导线。应在通电前将连接导线取下或保证连接导线的任意两端之间没有电压或电流输入本仪器，否则本仪器不得通电工作。
1 2 3 4
1 ─ 四线Ω输入＋端
2 ─ 1mA 电流输出＋端
3 ─ 1mA 电流输出－端
4 ─ 四线Ω输入－端
图3 自动温补测量插座
2—RXD 3—TXD 5—GND
图4 RS232接口插座
RXD 2 2 RXD 接收数据 TXD 3 3 TXD 发送数据 信号地 5 5 信号地 4 DTR 数据终端准备好 6 DSR 数据装置准备好 7 RTS 请求发送 8 CTS 清除发送
3.4 仪器通电工作
仪器的电源开关位于后面板上。按下电源开关，仪器进入工作状态，显示屏将显示如图6所示画面，大约3秒钟后自动进入‘设置’画面。
本仪器预热时间：1小时。
图6 开机画面
3.4.1 面板键盘操作
本仪器面板设有22~
、。基本功能键盘用来设置仪器的输出、测量功能；输出量设置；输出微调；设置阶梯。
●键─—按进入‘设置’画面，选择‘仿真输出’及‘输
入测量’功能。
●键─—按
输出阶梯和测量百分比显示的零点和满度值。在阶梯设置之前，应先在设
键进入阶梯设置状态。
●~ 键─—用来输入数据。键入数字串后
北京中航机电研究所
欢迎使用
553F—1多功能过程信号校测仪
版本号1.0
必须按‘确认’键确认。
●键─—键入数字串后必须按‘确认’键确认。
●键─—在各画面选择不同的输入参数项；在输出
●─—返回上一个画面。
●─—背光键控制液晶显示器背光接通或断开。电池供电工作时，在
仪器预热时间或暂不测量时，可以关断背光以延长电池使用时间。
─—当仪器由于外界原因工作不正常时，可使用键使仪器重新进入开机状态。
─—在按后面板电源开关关断仪器电源之前，应先按
键，或在‘设置’画面按键，使屏幕上显示消失。否则，关电源
后，屏幕上有残留显示，很长时间不能消失，长期如此容易损坏液晶屏。
3.4.2 仪器操作步骤：
（1）设置输出仿真及输入测量功能553F—1为多功能过程信号校测仪，用户应首先根据被测仪表功能要求设置553F—1输出功能及输入测量功能。
输出及测量功能设置方法：按面板键，进入设置画面，详细使用方
法参看3.5节。
（2）输出测量选择输出及测量功能后方可进行输出和测量。具体方法：
●按步骤（1）设置输出功能和测量功能。
●在设置画面按键进入输出测量画面。
●需要时按步骤（3）设置输出阶梯和测量百分比显示值。设置后按键
返回输出测量画面。
●输出测量输出的具体操作方法参看3.6.2节，测量的具体操作方法参看
3.6.3节。
（3）阶梯设置
●553F—1具有阶梯输出功能，即可以依次输出预先设定的测试点信号。在使
用阶梯输出功能前需先设置0%值、100%值、步长（%）、步长时间（S）。
其中步长时间为在每个测试点停留的时间，以秒为单位。本仪器在出厂时已
预存各种输出功能的阶梯设置值，本仪器按所选择的输出功能自动选择相应
的阶梯。用户也可以根据需要重新设置阶梯，新设置的阶梯值‘确认’后将
自动保存在内部非易失存储器替代原阶梯值。
●本仪表除显示被测量外，还可以根据预先设置的‘测量百分比值’显示‘被
测值为被检表满量程的百分数’及‘在输出阶梯时显示测量误差值’。出
厂时已经预存了各种测量功能的‘测量百分比值显示’值，553F—1按所选
择的测量功能自动选择相应的‘测量百分比值显示’值。用户也可以根据需
要在阶梯设置画面重新设置‘测量百分比值显示’值。新设置的值在确认后
将自动保存在内部非易失存储器替代原相应功能的‘测量百分比值显示’值。
●如果不改变输出阶梯设置及测量百分比显示值，可以跳过本步骤。
●‘阶梯输出’及‘测量百分比显示’设置及使用方法参看3.7.1节。
3.5基本功能设置
开机或按
键进入设置画面如图7：
‘设置’画面由两部分组成：
左侧：18种可供选择的‘仿真输出’和‘输入测量’功能——基本功能。
右侧：扩展功能，用液晶显示器右侧相应键盘选择标示的扩展功能。
●基本功能设置
液晶显示器上部‘输出’或‘测量’反显表示当前正在进行的选项。
例：选择仿真输出‘TC E’（仿真E型热电偶），输入测量‘mA’。
(1) 显示‘仿真输出’，准备选择仿真输出功能。
(2) 按键。确认后数字右下方光标消失。即仿真输
图7 设置画面
TC E’（E型热电偶）。
(3) 按键，显示‘输入测量’，准备选择输入测量功能。
(4) 按键。确认后数字右下方光标消失。即输入测量
功能为mA。
注：仿真输出和输入测量的功能可以相同，也可以不同。
●扩展功能键
在该画面左侧有五个扩展功能键：
（1）键按键关断整机电源。
（2）键─—进入‘输出测量’画面。
（3）键─—进入校测被检表信息存储功能：录入被检表信息、设置测试点、测试并存储校准数据、查看记录、删除记录。
（4）键扩展功能键显示，后面板‘24V输出’插座输出+24V电源电压，供变送器使用。进入‘输出测量’画面后在显示
器上部也会显示‘ 24V ’。再次按键，扩展功能键显示
，表示断开24V输出。
（5）键按‘校准’键进入553F—1校准程序。校准方法参看第‘四’节（仪表校准）。
3.6输出和测量
3.6.1 输出测量画面
设置仿真输出和输入测量功能后，按键进入输出测量画面。如图
8所示。输出测量画面由4部分组成：553F—1当前状态显示、扩展功能键、仿真输出显示、输入测量显示。
（1） 553F—1当前状态显示
液晶显示器上方显示553F—1当前状态：‘联机’、‘’、‘+24V’、‘减零’、‘保持’、‘锁定’。（没有选中的功能不显示）。
●联机表示与计算机通讯，仪器由计算机控制。面板键盘除‘复位’
键以外均不起作用。
●
—— 机内充电电池电压显示。
● 表示后面板有24V 电源电压输出供变送器使用。
● =（当前测量值－按‘减零’键时的测量值）； 再
键，测量恢复正常显示状态。在显示屏上部有‘减零’状态显示。
例如：减零前，测量显示‘0.0050’，按减零后测量显示‘0.0000’，以后测量部分显示（当前测量值－0.0050）。 当前测量值 显示值
－1.0000 －1.0050 +1.0000 0.9950
又例如：减零前测量显示‘4.0000’，按键后显示为‘0.0000’；在输入为‘20.0000’时，显示为16.0000＝（20.0000－4.0000）
● 保持 表示测量显示不再变化直至再次按‘保持’键。 ● 锁定 参看3.8‘检查设定点误差或警报’。
（2） 扩展功能键，用液晶显示器右侧相应键盘选择扩展功能。
、 等。不同功能时扩展功能键功能略有不同。
图8 V 、mV 、mA 、Ω、频率输出测量画面
●
键 例如：输出电压5.0000V ，按
键后，
仿真输出显示 5.0000 , 用‘?’‘?’键改变 在数字位的左右位置；用‘▲’‘▼’键可以改变 数字位的数字值，同时改变输出电压。
● 键 按
键，测量显示不再变化；再次按
键，测量显示变化。在显示屏上部有保持状态显示。
●
键 按键，测量显示‘0.0000’，
以后的测量显
示值 =（当前测量值－按‘减零’键时的测量值）；
键，测量恢复正常显示状态。在显示屏上部有减零状态显示。 ● 键
在使用自动阶梯和手动阶梯之
前，应先设置阶梯。阶梯的设置方法及自动阶梯、手动阶梯的使用
方法参看3.7节‘输出阶梯’。 ● 在热电偶仿真输出及测量时用
键设置热电
偶的冷端温度。设置方法参看3.6.2.4节。
● 在检查设定点误差或报警时使用。使用方法参看
3.8节。
（3） 仿真输出显示：各功能的输出显示画面略有不同，请参看3.6.2。 （4） 输入测量显示：各功能的输入测量画面略有不同，请参看3.6.3。
3.6.2 输出
● 按图9 所示连接输出线。 图9 输出线连接
● 在设置画面选择所须的输出测量功能后，按
键进入输出测量画
面。
● 输入希望的输出值，然后按
键输出。只有在阶梯‘关’时才能键入
数字。
3.6.2.1 V 、mV 、mA 、Ω、频率输出
● V 、mV 、mA 、Ω、频率输出时显示输出功能、输出值、阶梯开关状态、阶梯开
关‘开’时显示阶梯试验点（%）。例：
3.6.2.2 热电阻（RTD ）仿真输出：
热电阻输出画面显示输出功能、输出温度值及对应的电阻值、阶梯开关状态、阶梯开关‘开’时显示阶梯试验点（%）。
3.6.2.3 热电偶仿真输出：
图10 V 、mV 、mA 、Ω、频率输出画面
图11 热电阻输出画面
热电偶输出画面显示输出功能、输出温度值及对应的mV 值、冷端温度（To ）、阶梯开关状态、阶梯开关‘开’时显示阶梯点（%）。
3.6.2.4 热电偶冷端温度设置
本仪器有二种热电偶冷端温度To 的设置方法：‘手动温补’和‘自动温补’。 开机默认‘手动温补’方式，To = 0℃。(如果所测仪表含有自动冷端温度补偿，本仪器的冷端温补按默认的To = 0℃即可；如果所测仪表没有自动冷端温度补偿，按相应的温度进行手动补偿或自动温补 。)
（1） 手动温补：按‘▲’键 ，使光标移到
‘ 手动温补 ’ ，用数字键输
入温度值后按确认。然后按键返回输出测试画面(参考端温度值应该由置于被测热电偶冷端处的标准水银温度计或其他标准
图12 热电偶输出画面
图13 热电偶冷端温补方式选择画面
温度计（如数字温度计）提供)。
（2） 自动温补：使用自动温补时，须在后面板‘温度测量’插座插入我所专
用冷端测温附件。使用时将附件敏感端置于被测热电偶的冷端处。 按
键，使光标移到 ‘ 自动温补 ’，
按确认，此时显示为 ‘ ●
自动温补 ’。然后按键返回输出测试画面。
自动温补时，由To 选择画面返回输出测量画面时自动进行一次温度测量。
以后，每15秒钟左右测试一次冷端温度。
3.6.2.5 开关通断仿真输出
开关通断输出画面显示输出功能、开关通断状态。
按扩展功能键 改变输出开关状态‘断开’或‘闭合’。
3.6.2.6 24V 回路供电电源输出
本仪器提供为二线制或三线制变送器供电的24V 电源。24V 电源从后面板24V 输出。接线方法如图15、16所示。
24V 电源供电设置方法：
● 按面板 键进入设置画面。
● 按扩展功能键 24V 电源供电。24V 电源输出时
。进入‘输出测量’画面后在显示器上部也会显示‘+24V ’。
图14 开关通断输出画面
图15 二线制24V供电时553F—1与变送器连线
图16 三线制24V供电时553F—1与变送器连线
3.6.3 测量
● 按图 17 所示连接输入测量线。（Ω测量和热电阻测量接线参看图 19、20、
21 ） ● 在设置画面选择所须的输出测量功能后，按
键进入输出测量画
面。选择不同功能时测量部分显示略有不同。
图17 mV 、V 、mA 、频率、开关通断测量接线
3.6.3.1 V 、mV 、mA 、频率测量：
V 、mV 、mA 、频率功能测量显示如图18所示：显示输入测量功能、测量值、百分比值、当输出阶梯开关‘开’时显示相对误差值。
图18 mV 、V 、mA 、频率测量显示画面
● 输入测量：mA — 当前输入测量功能 ● 12.0600mA ——实测输入电流值。
● 百分比 ——按阶梯设置中设置的‘被检表的0%值’与‘100%值’计算当
前测试值为被检表量程的百分比值。
例：测量百分比设置：0% 值： 4mA 100% 值： 20mA
输入测量： mA 12.0600 mA
百分比：50.375 % 误差：0.375%
实测输入电流： 12.06mA
百分比 = （实测值－0%值）÷（100%值－0%值）
= （12.0600－4）÷（20－4） = 50.375%
● 误差： %——阶梯‘开’时显示测量相对误差。
本仪器V 、mV 、mA 、频率功能计算显示测量的相对误差： 相对误差 ＝（实测值－真值）÷（100%值－0%值） 阶梯‘关’时不显示误差。 例：设在‘阶梯设置’画面设置如下：
阶梯步长： 25%
测量百分比显示： mA 0% 值： 4mA 100% 值： 20mA
阶梯测量时测量点为0%、25%、50%、75%、100%，相对应的真值为4mA 、
8mA 、12mA 、16mA 、20mA 。
若在50%阶梯时，实测值 ＝12.06mA 真值 ＝12mA
相对误差 ＝（12.06 － 12）÷ （20 － 4）
＝ 0.375%
3.6.3.2 Ω（电阻）测量：
本仪器Ω测量设有测量、三线测量、四线测量三种方式。四线测量时准确 度最高，三线测量次之，二线测量时测量引线电阻将引入误差。 ● Ω测量接线方法如图19、20、21所示：
图19 四线Ω测量接线图
被测 电阻