数字万用表检修方法与技巧
数字式仪表具有很高的灵敏度和准确度,其应用几乎遍及所有企业。但由于其故障出现呈多因素,且遇到问题的随机性大,没有太多规律可循,修理难度较大。因此,本人将多年工作实际中所积累的一些修理经验整理出来,以供从事本**的同仁参考。
一、修理方法
寻找故障应先外后里,先易后难,化整为零,重点突破。其方法大致可分为以下几种:
1.感觉法 凭借感官直接对故障原因做出判断,通过外观检查,能发现如断线、脱焊、搭线短路、熔丝管断、烧坏元件、机械性损伤、印刷电路上铜箔翘起及断裂等;可以触摸出电池、电阻、晶体管、集成块的温升情况,可参照电路图找出温升异常的原因。另外,用手还可检查元件有否松动、集成电路脚管是否插牢,转换开关是否卡带;可以听到和嗅到有无异声、异味。
2.测电压法 测量各关键点的工作电压是否正常,可较快找出故障点。如测A/D转换器的工作电压、基准电压等。
3.短路法 在前面所讲的检查A/D转换器方法里一般都采用短路法,这种方法在修理弱电和微电仪器时用得较多。
4.断路法 把可疑部分从整机或单元电路中断开,若故障消失,表示故障在断开的电路中。此法主要适合于电路存在短路的情况。
5.测元件法 当故障已缩小到某处或几个元件时,可对其进行在线或离线测量。必要时,用好的元件进行替换,若故障消失,说明元件已坏。
6.干扰法 利用人体感应电压作为干扰信号,观察液晶显示的变化情况,常用于检查输入电路与显示部分是否完好。
二、修理技巧
对一块故障仪表首先应检查和判别故障现象是共性(所有功能都不能测量),还是个性(个别功能或个别量程),然后区别情况,对症解决。
1.若所有档均不能工作,应重点检查电源电路和A/D转换器电路。检查电源部分时,可取下叠层电池,按下电源开关,用正表笔接被测表电源负,负表笔接电源正(对数字万用表而言),开关打到二级管测量档,若显示的是二级管正向电压,则说明电源部分是好的,若偏差大,则说明电源部分有问题。若出现开路,重点检查电源开关和电池引线等。若出现短路,则需要采用断路法,逐步断开使用电源的元件,重点检查运算放大器、定时器及A/D转换器等。若出现短路,一般都不止损坏一块集成元件。检查A/D转换器可以和基本表同时进行,相当于模拟式万用表的直流表头,具体检查方法:
(1)被测表的量程转到直流电压*低档;
(2)测量A/D转换器工作电压是否正常。根据表内所用A/D转换器型号,对应V+脚和COM脚,测量值与它的典型值相比较是否相符。
(3)测A/D转换器的基准电压,目前常用的数字万用表的基准电压一般都是100mV或1V,即测量VREF+与COM之间的直流电压,若偏离100mV或1V,可通过外接电位器进行调节。
(4)检查输入为零的显示数,把A/D转换器的正端IN+与负端IN-短接,使输入电压Vin=0,仪表显示“00.0"或“00.00"。
(5)检查显示器的全亮笔划。把测试端TEST脚与正电源端V+短接,使逻辑地变成高电位,全部数字电路停止工作。因每个笔划上都加有直流电压,所以全部笔划亮对位表显示“1888",对位表显示“18888"。若存在缺笔划现象,检查A/D转换器对应输出脚与导电胶(或联线),与显示器之间是否有接触**和断线情况。
2.若个别档有问题,说明A/D转换器和电源部分都工作正常。因直流电压、电阻档共用一套分压电阻;交直流电流共用分流器;交流电压与交流电流共用一套AC/DC转换器;其它如Cx、HFE、F等都由独立的不同转换器组成。了解它们之间的关系,再根据电源图,就很容易找到故障部位。若测量小信号不准确或显示数字跳动大,则重点检查量程开关的接触是否良好。
3.若出现测量数据不稳,且数值总是累计增大,短接A/D转换器的输入端,显示数据不为零的情况,则一般是0.1μF的基准电容性能**所引起的。
根据以上分析,数字万用表的修理基本顺序应是:数字表头部→直流电压→直流电流→交流电压→交流电流→电阻档(包括蜂鸣器和检查二级管正压降)→Cx→HFE、F、H、T等。但也不可过分机械,有些明显能看出的问题,可以先处理。但在进行调校时,则一定要按照上述程序。
总之,一块故障万用表,经过适当的检测,首先要分析故障可能出现的部位,然后根据线路图找到故障位置进行更换和修复。因数字万用表是较精密的仪表,更换元件一定要用参数相同的元件,特别是更换A/D转换器,一定要采用生产厂家经严格筛选的集成块,否则将出现误差而达不到所需准确度。新换的A/D 转换器,也需要按前面所述的方法进行检查,切不可因新而置信不疑。
目前,国内生产数字万用表的厂家甚多,质量也有优劣,对双面复铜板的质量问题,在修理中是不易发现的。树脂板的绝缘强度不够时,主要表现在测量高电压时误差较大,修理时要与分压电阻的阻值变化区别开来。遇到这种情况,*好是采用断路法,寻找故障点。对烧坏碳化的部分要**干净,达到绝缘要求。遇到由双面连线因过渡孔断裂而引起不能输入信号时,容易与转换开关**的现象混淆而难以分开,这类故障宜采用短路法寻找故障点。
一. 如何利用7107测量电源
一. 万用表为什么会归零?7107归零原理。
二. 各个档位之间切换如何实现?
三. 如何利用7107测量电源,电阻写出测量原理与电路
1. 辨认引脚:芯片的**脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为**脚。也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是**脚了。许多厂家会在**脚旁边打上一个小圆点作为标记。知道了**脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥遥相对)。
2. 牢记关键点的电压:芯片**脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在 -3V 至 -5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。
3. 注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。
4. 注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。-- 本文不讨论特殊要求应用。
5. 负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为*好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,*好是在 -3.2V 到 -4.2V 之间。
6. 如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以分别调整出 50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。
7. 比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值*好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少 mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。
8. ICL7107 也经常使用在 ±1.999V 量程,这时候,芯片 27,28,29 引脚的元件数值,更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络,并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。
9. 这种数字电压表头,被广泛应用在许多测量场合,它是进行模拟-数字转换的*基本,*简单而又*低价位的一个方法,是作为数
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