Японский мультиметр-калькулятор Hioki 3208

В прошлой своей статье «Я коллекционер» я познакомил вас со своим хобби и попросил дать мне знать, будут ли интересны рассказы про предметы моего коллекционирования. На основании вашей положительной реакции и задаваемых в комментариях вопросов я сделал вывод, что интерес есть, а если он есть, значит, буду писать, но не обещаю, что очень часто.

Начну с изделий японской компании Hioki E.E. Corporation. Это компания с мировым именем, основанная в 1935 году, а имя Hioki она получила в 1938 году, когда был построен их завод по производству электрооборудования.

Логотипы (товарные знаки) компании Hioki E.E. Corporation

Свой первый тестер модели H Circuit Tester компания выпустила в 1946 году.

Тестер компании Hioki E.E. Corporation модель H Circuit Tester, 1946 год

На протяжении всего времени своего существования компания занимается разработкой и производством аналоговых и цифровых измерительных приборов различного назначения. За всё время деятельности компании ими создано более 300 типов электроизмерительных, радиоизмерительных и контрольно-измерительных приборов.

Если изучить модельный ряд цифровых мультиметров, выпускавшихся в разное время компанией Hioki E.E. Corporation, то можно сделать вывод, что компания от других производителей измерительной техники отличалась своими оригинальными идеями по совмещению в одном корпусе с мультиметром других электронных устройств или добавлению к мультиметру интересных функций.

Например, карманная модель мультиметра 3242, в которой в качестве элемента питания установлен аккумулятор, а заряжается он от встроенной в мультиметр солнечной батареи, или также карманная модель 3241, в которую добавлены электронные часы. Ещё компания выпускала несколько моделей мультиметров, совмещённых с принтером: одноканальный — модель 3234 и двухканальный — модель 3215. И, конечно же, модель мультиметра 3208, которому в мире аналога не существует, по крайней мере, я о подобных приборах пока не знаю. В данной модели совмещён мультиметр и калькулятор, он был разработан и освоен в производстве в конце 1980 года, а снят с производства в 1989 году (мой экземпляр 1984 года выпуска). Именно про данный прибор я расскажу в этой статье.

▍ Назначение и комплектность

Цифровой мультиметр-калькулятор Hioki 3208 предназначен для измерения напряжения и силы переменного и постоянного тока, сопротивления постоянному току, проверки полупроводниковых диодов, а также для выполнения научных, инженерных и статистических расчётов.

Кроме самого прибора, в комплект поставки с ним также входят:
— упаковочная коробка;
— защитный футляр;
— руководство по эксплуатации на японском языке;
— комплект соединительных проводов с соответствующими штекерами и щупами;
— запасной предохранитель.

▍ Конструкция прибора

Корпус прибора имеет форму прямоугольного параллелепипеда, состоящего из двух частей, передней панели и основания, которые соединены между собой 4 винтами.
Основание изготовлено из светло-коричневой пластмассы.

С наружной стороны основание имеет прямоугольный отсек, закрывающийся крышкой, в котором размещаются элементы питания, защитный предохранитель и перемычка (джампер) выбора режима работы пьезоэлектрического излучателя. Для снятия крышки батарейного отсека необходимо одновременно нажать на рифлёную область и сдвигать крышку по направлению, указанному на ней.

В верхнем торце основания расположены входные гнёзда мультиметра.
Кроме того, с наружной стороны основания приклеены две информационные таблички, на одной указан год производства прибора и его заводской номер, на второй табличке указан тип прибора, функциональные возможности и диапазоны измерений мультиметра, а также расшифровка значения некоторых дополнительных символов ЖК-индикатора, пример использования кнопки «SHIFT», количество и тип используемых в приборе элементов питания.

Передняя панель прибора изготовлена из белой пластмассы.
Ближе к верхней части передней панели имеется прямоугольное отверстие с дисплейным окном, выполненным из прозрачного пластика, через которое можно наблюдать за показаниями дисплея, роль которого выполняет монохромный жидкокристаллический индикатор.

В центральной части передней панели размещена клавиатура, состоящая из 32 клавиш, предназначенных для ввода данных и команд в калькулятор.

С правой стороны расположены 4 кнопки переключения режимов измерения мультиметра, которые имеют зависимую фиксацию, то есть для отключения любой из нажатых кнопок надо нажать любую другую кнопку.

Чуть выше размещён переключатель включения и отключения питания мультиметра.
В нижней части передней панели размещены 4 кнопки без фиксации, при помощи которых выбираются режимы и пределы измерения мультиметра.

Кроме того, на передней панели прибора рядом со всеми кнопками и переключателями нанесены соответствующие надписи, указывающие на их функциональную принадлежность, а также обозначена полярность входных гнёзд мультиметра и указаны наименование и тип прибора.

В качестве дисплея в приборе применён двухстрочный 12 разрядный одноцветный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). В верхней строке индикатора отображаются первые 4 разряда и символы мультиметра, а также общий для всего прибора символ разряда элементов питания. В нижней строке отображаются оставшиеся 8 разрядов и символы калькулятора.
1 разряд индикатора может отображать только цифру 1, остальные разряды могут отображать цифры от 0 до 9. Кроме того, разряды с 1 по 3 и с 5 по 12 имеют десятичный знак (точку).

▍ Что внутри

Все мои попытки найти в интернете принципиальную электрическую схему на Hioki 3208 закончились неудачно. Я даже написал электронное письмо производителю данного прибора и создал тему с запросом на страницах одного очень известного англоязычного профильного форума, но ни производитель, ни участники форума мне не ответили, а жаль.

На внутренней поверхности основания корпуса отлиты стойки, при помощи которых в горизонтальном положении крепятся 2 печатные платы.

На верхней плате размещены жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), а также элементы, отвечающие за работу калькулятора и перенос показаний мультиметра в калькулятор.

На нижней плате размещены компоненты, отвечающие за работу мультиметра.

Основой калькулятора является микросхема D1852G (тип корпуса PQFP, 52 вывода), произведённая японской компанией NEC Corporation (до 1983 года Nippon Electric Co., Ltd.). Эту микросхему в своих изделиях также применяли некоторые японские производители электронных вычислительных устройств, например, Matsushita Communication Industrial Co., Ltd., являвшаяся дочкой Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., под торговой маркой Panasonic выпускала калькулятор модели JE-8433U.

Микросхема, отвечающая за перенос данных, измеренных мультиметром в калькулятор, имеет наименование GB-19000 (тип корпуса PQFP, 44 вывода), производитель данной микросхемы неизвестен.

Основой мультиметра является микросхема 9775 (тип корпуса PQFP, 70 выводов), производитель тоже неизвестен. Данную микросхему компания Hioki ещё применяла в некоторых своих изделиях, например, в мультиметрах моделей 3207 и 3212.

Кроме того, микросхему 9775 применяли в своих приборах и другие японские компании-производители измерительной техники, например, ISHII Instrument Works Ltd. использовала данную микросхему в моделях мультиметров DM 2350-01 и DM 3350.

▍ Режимы измерения, функции, кнопки и клавиши

Некоторые кнопки и клавиши прибора являются многофункциональными, а при включении какой-нибудь функции мультиметра (калькулятора) или режима измерения мультиметра на ЖКИ индицируются соответствующие данному режиму символы. Расшифровка обозначения дополнительных символов ЖК-индикатора, а также назначение кнопок мультиметра и некоторых клавиш калькулятора представлены в таблице.

Таблица

Мультиметр имеет вполне стандартные режимы измерения, но есть и один интересный, я бы даже сказал, экзотический режим измерения, а именно режим LP Ω (Low Power Ohm), что можно перевести как «измерение сопротивлений с малым потреблением мощности». Такой режим измерения можно встретить в некоторых моделях аналоговых и цифровых мультиметров, произведённых с конца 1970-х до середины 1980-х годов прошлого века.

В более современных и дорогих мультиметрах этот режим называется LV Ω (Low Voltage Ohm), то есть измерение сопротивлений малым напряжением.В обычном режиме измерения сопротивления постоянному току, между выходными гнёздами мультиметра присутствует тестовое напряжение, и в зависимости от предела измерения оно варьируется от 0,65 до 1,5 В, а в режиме Low Power Ohm тестовое напряжение на всех пределах не превышает 0,5 В.

Низкое тестовое напряжение упрощает процесс измерения сопротивлений пассивных элементов и позволяет не исключать их из проверяемой схемы, в которой также присутствуют полупроводниковые элементы. Это становится возможно потому, что p-n переходы полупроводниковых элементов (транзисторов, диодов) не могут быть смещены низким тестовым напряжением в прямом направлении, а, следовательно, они не окажут влияния на результат измерения.

Калькулятор имеет автоматическое отключение, если определённое время не нажималась ни одна клавиша клавиатуры. Через 10 минут бездействия на табло ЖКИ начинают предупреждающе мигать разряды и символы калькулятора, а ещё через 1 минуту бездействия калькулятор отключается. Мультиметр автоматического отключения не имеет.

▍ Недостатки

Из недостатков мультиметра Hioki 3208 я бы отметил отсутствия подставки для установки его в наклонном положении, отсутствие 10-амперного режима измерения переменного и постоянного тока, а также отсутствие отдельного режима проверки целостности цепи со звуковым сигналом (прозвонки).

В данном приборе прозвонка совмещена с режимом измерения сопротивления постоянному току, и она очень медленно реагирует на замыкание щупов. Кроме того, чтобы отключить звуковой сигнал, необходимо открыть крышку батарейного отсека и переставить перемычку (джампер) в разомкнутое положение, что не очень удобно делать в процессе измерения.

На пределе 200 Ом звуковой сигнал звучит, если сопротивление измеряемой цепи не превышает 2 Ома, на пределе 2 кОм это значение составляет 20 Ом, на пределе 20 кОм – 200 Ом, на пределе 200 кОм – 2 кОм, на пределе 2000 кОм – 20 кОм.

Ещё в процессе изучения прибора у него выявились некоторые слабые места. 2 из 4 нижних кнопок выбора режимов и пределов измерения уже после 10-20 нажатий перестали возвращаться в исходное положение. Постоянного замыкания цепи не происходит, но кнопки остаются утопленными.

Брак ли это или ещё что, не знаю, но я думаю, такая неисправность вызвана возрастом, всё-таки прибору 38 лет. Также я заметил, что у нижних (калькуляторных) разрядов ЖКИ, если на индикаторе их индицируется больше 2, некоторые сегменты становятся плохо видны в прямом направлении, их можно разглядеть только под определённым углом. Тут тоже непонятно, в чём проблема, изначально ли так работает калькулятор или это неполадки, связанные со старением, не знаю, может быть, кто-то из специалистов подскажет?

▍ Цена

Изучая информацию по прибору, мне стало интересно, а сколько же он мог стоить в те времена, когда его выпускали? Понятное дело, что в СССР данный прибор не продавали, и цены в рублях в природе не существует, а вот найти цену прибора в какой-нибудь иностранной валюте вполне реально.

Реклама на Hioki 3208 начала появляться в разных заграничных радиотехнических журналах начиная с конца 1980 года. При этом вначале прибор, естественно, стоит дороже, но постепенно его цена снижалась. Например, в марте 1981 года в Австралии прибор стоил 283 австралийских доллара плюс налог с продаж 15%. А уже в июне 1983 года всё в той же Австралии прибор можно было купить за 150 австралийских доллара.

К слову сказать, я свой экземпляр прибора купил через посредников на одном из японских интернет-аукционов за 3200 японских йен, которые на момент покупки равнялись 2138.13 российских рублей плюс процент посредника и доставка, это ещё примерно 1500 японских йен. В общей сложности покупка прибора и его доставка в Россию обошлась в 3140.38 российских рубля. Я считаю, что мне очень повезло, так как это очень дешёво за такой редкий прибор.

▍ Заключение

Несмотря на тот факт, что с того момента, как прибор попал ко мне в руки, у него стали выявляться слабые места, и учитывая описанные мной недостатки, я всё равно считаю, что Hioki 3208 является достойным представителем своего времени и ещё вполне может служить по своему прямому назначению — и как калькулятор, и как мультиметр, а не только быть экспонатом музейной выставки.

Данную статью в формате видео, а также реальную работу прибора можно посмотреть на ютуб.