Принципът на работа и характеристиките на цифровия мултиметър:
Двойният интегрален A/D преобразувател е "сърцето" на цифровия мултиметър, чрез който се осъществява преобразуването на аналогова величина в цифрова величина. Периферната верига включва основно преобразувател на функции, превключвател за избор на функция и обхват, LCD или LED дисплей, в допълнение към веригата на колебание на зумера, веригата на задвижване, веригата за включване-изключване на веригата, веригата за показване на ниско напрежение, десетичната запетая и знак (полярност). символ и др.) задвижваща верига.
Основната структура на цифров мултицет
A/D преобразувателят е ядрото на цифровия мултиметър. Той използва широкомащабната интегрална схема с един чип ICL7106. 7106 използва вътрешния изход на XOR gate, който може да задвижва LCD дисплея и да пести електроенергия. Основните му характеристики са: единично захранване, широк диапазон на напрежение, използване на 9V подредени батерии за постигане на миниатюризация на инструмента, висок входен импеданс и използване на вътрешни аналогови превключватели за постигане на автоматично регулиране на нулата и преобразуване на полярността. Недостатъкът е, че скоростта на A/D преобразуване е относително ниска, но може да отговори на нуждите на конвенционалните електрически измервания.
Следва общият анализ на грешките и методите за обработка:
(1) За да проверите повредата на цифровия мултицет, първо проверете и преценете дали явлението повреда е често срещано (например не могат да бъдат измерени всички предавки) или индивидуално (например не може да се измери само текущата предавка). LCD дисплей, трябва да се съсредоточи върху проверката на захранващата верига и A/D преобразувателя; ако има проблем с отделни файлове, това означава, че захранването и A/D преобразувателят работят нормално и трябва да се обърнете към веригата на устройството, за да откриете повредата.
(2) Минималният обхват на постоянно напрежение на цифровия мултицет (т.е. обхватът на постоянен ток 200 mV) е основният диапазон на цифровия мултицет три и половина.
(3) Основната предавка на постояннотоковото напрежение не се връща към нула. Обикновено това е така, защото околността на резистора на делителя на напрежението е мръсна, така че трябва да се избърше около резистора, за да се върне към нула, след което да се въведе 1V напрежение от източника на постоянно напрежение за калибриране и да се регулира потенциометърът за постоянен ток по време на калибриране.
(4) Референтното напрежение е необичайно и измервателният уред винаги показва "1", независимо коя предавка е включена. Проверете дали има референтно напрежение от 100 mV между 35-ия и 36-ия извод на интегрирания блок ICL7106 и след това проверете дали потенциометърът на превключвателя VR1 е в добро състояние и разделя напрежението. Точни ли са резисторите R12 (4Ω) и R13 (150Ω).
(5) Числата, показани във всяка предавка, се движат и не могат да се използват. Повечето от тази неизправност се дължат на това, че кондензаторът с голям капацитет не е разреден при измерване, а някои са с грешна предавка при измерване, което води до повреда на интегрираните блокове с двойна времева база ICM7556 и ICL7106. Когато проверявате, първо измерете тока в двата края на батерията. Ако е по-голям от 10 mA, това означава, че 7556 е повреден; ако токът все още е голям, 7106 е повреден; ако токът е по-малък от 2,5 mA, токът е по-малък от 2,5 mA. Обяснете, че другото е нормално. Ако е малко по-голям, това означава, че някои кондензатори имат изтичане. След като смените повредените компоненти навреме, първо проверете дали предавката 200mV е нормална и след това тествайте други функции.
(6) Зумерът не звучи. Ако светлинният индикатор свети, възможно е интегрираният блок на порта CD4011 NAND да е повреден; ако светлината не свети, възможно е интегрираният блок с двойна операционна усилвателна верига TL062 да е повреден, половината от неговите щифтове са с променлив ток, половината от зумера, удари зумера Зъбно колело, звукът означава, че половината от тръбата зумерът е напълно зареден; натиснете зъбното колело AC 2V, докоснете края на входа с отвертка и покажете "1", това означава, че AC половината на тръбата е напълно заредена.
(7) "1888" се показва, когато захранването предизвика.
Цифровият мултицет трябва да се почиства редовно, в противен случай лесно ще се получи късо съединение и това ще доведе до необичайна работа на измервателния уред.
Девет основни опита за отстраняване на неизправности на малък цифров мултиметър
Феномен: Дисплеят на AC ток и напрежение не е нула, когато няма входно напрежение.
Причина 1: След отваряне на кутията и внимателно наблюдение се установява, че часовникът е използван дълго време и контактите на превключвателя са сериозно замърсени. Където и да минават контактите на превключвателя, има черни следи, замърсени с меден прах. Тези замърсявания представляват определено количество волтови батерии с неравномерен капацитет, чието напрежение влияе върху измервателния механизъм, така че дисплеят на всяка предавка не може да бъде върнат на нула.
Решение: Използвайте кафява четка, за да потопите в авиационен бензин, почистете контактите на превключвателя и след това почистете замърсяването с чиста вода. След изсъхване дисплеят на всяка предавка на комуникацията ще се върне на нула и повредата ще бъде отстранена.
Причина 2: Има AC усилвател във веригата за измерване на AC напрежение и кондензатор за обратна връзка е свързан между изходния край и входния край. Когато кондензаторът за обратна връзка е отворен, високочестотният сигнал ще последва измерения сигнал директно в измервателния механизъм. В случай на липса на вход, сигналът за смущение на външното електрическо поле също ще бъде директно усилен, което показва, че явлението не може да се върне към нула. Решение: Сменете кондензатора за обратна връзка на AC усилвателя и повредата ще бъде отстранена.
Грешка 2: Съпротивлението на 20 MΩ не може да бъде върнато на нула и измерването е неуспешно.
Феномен: Измерването е нормално в диапазона на ниско съпротивление като 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, но когато съпротивлението е настроено на 20MΩ, независимо от размера на измереното съпротивление, то винаги показва относително стабилна фиксирана стойност и стойността на съпротивлението на измереното съпротивление изобщо не може да се покаже правилно.
Причина: След разопаковане и проверка беше установено, че течът на батерията е сериозен и се е разпространил към печатната платка. В резултат на това се образува нов път, който направи някои вериги, които не бяха свързани помежду си. Изчислено е, че еквивалентното съпротивление на утечката е 9MΩ. При измерване в диапазона с ниско съпротивление, тъй като съпротивлението на утечка R утечка е много по-голямо от обхвата от 200Ω→2KΩ→20KΩ, токът, разделен на утечката R е много малък и ефектът на шунт на съпротивлението на утечка може приблизително да бъде игнориран , а резултатите от измерването се влияят от Има слаб ефект. С увеличаването на обхвата влиянието на изтичането на R започва да се увеличава. Когато достигне диапазона от 20 MΩ, ще има стабилна стойност на дисплея от 9 MΩ, независимо дали има измерено съпротивление или не.
Решение: избършете всички течове от батерията със суха кърпа, сменете батерията с нова и след това я включете, за да проверите, повредата изчезва напълно. Грешка 3: LCD дисплеят е непълен.
Феномен: Цифровите щрихи, показани на LCD дисплея, са непълни, повредата изчезва, когато натиснете силно кутията, и повредата се появява отново, когато я пуснете малко. Причина: Лош контакт между щифтовете на чипа на дисплея, оловната гума и електродите на екрана на LCD дисплея в шасито. Решение: Вземете парче прозрачно пластмасово фолио, нарежете го на парче със същия размер като LCD дисплея и го поставете между прозореца на дисплея на шасито и LCD дисплея, след което затегнете винтовете на задния капак, за да вътрешните компоненти да са в близък контакт. Обратно към нормалното.
Грешка 4: Десетичната точка, показана на LCD дисплея, е неправилно поставена.
Феномен: Позициите на дисплея на десетичната запетая на напрежението, тока и съпротивлението не са в съответствие с позициите, които трябва да се показват.
Причина: Проверката при разопаковане установи, че позициониращият нокът на плочата на превключвателя е счупен и повреден, а подвижната контактна част е деформирана поради неравномерна сила. Успешно, което води до неправилно поставяне на десетичната точка.
Решение: След смяна на деформирания движещ се контакт, повредата е напълно отстранена.
Грешка 5: Резултатите от измерването на обхвата на постоянно напрежение са противоречиви.
Феномен: Когато се измери стабилно напрежение от 100 V DC, то започва да се показва като 105,1 V и става дисплей за преливане след 2 минути.
Причина: Проверено е, че батерията, използвана от мултиметъра, е недостатъчна. Когато батерията е под напрежение, стандартното напрежение в аналогово-цифровия преобразувател на мултиметъра постоянно се отклонява, така че грешката на индикацията ще нараства с непрекъснатия спад на производителността на батерията. Колкото по-дълго е времето, толкова по-очевидна е грешката в индикацията.
Решение: Сменете батерията на мултиметъра.
Грешка 6: Предавката за високо напрежение на променливотоково напрежение винаги прелива и се показва.
Феномен: Когато AC напрежението е 750V при измерване на 50V AC напрежение, дисплеят прелива.
Причина: След разопаковане и проверка се установява, че има следи от изгаряне на дъга между неподвижните контактни части, свързани към входния канал. Шперплатът на това място беше счупен поради изгаряне и карбонизиране, така че външното измерено напрежение, което трябваше да бъде разделено от делителя на напрежението, беше директно предадено на усилвателя.
Отстраняване на неизправности на 3.5-цифрен мултиметър
Повечето от причините за повредата на цифровия мултицет са неправилна работа от потребителя. Основните компоненти на повредата на инструмента са: ① A/D конвертор ICL7106 или ICL7136 е повреден. ②Операционният усилвател TL062 е повреден. ③Веригата с двойна времева база ICM7556 е повредена. ④ Четири NAND порта CD4011 са повредени. ⑤ Транзисторът Q1 (C9014) и защитният резистор PO1 (1,5 KΩ) на веригата за защита от пренапрежение на съпротивителната предавка са повредени. ⑥Изтичането на кондензатор C9 (35V/0,33μF) ще доведе до промяна на референтното напрежение и ще причини грешки в измерването. Методът на поддръжка е описан подробно по-долу.
1. Процес на ремонт на прекъсване на захранването
Работата по поддръжката на цифровия измервателен уред обикновено започва от захранването. След като превключвателят е включен, ако няма дисплей с течни кристали, първо трябва да проверите дали 9V батерията е празна или напрежението на батерията е твърде ниско. Ако напрежението на батерията е нормално, трябва да проверите дали има напрежение от 9 V между V плюс (щифт 1) и V- (щифт 26) на A/D преобразувателя ICL7106. Само когато захранващото напрежение на ICL7106 работи в нормално състояние, може да се търси причината за повредата. Откриването на грешки трябва да бъде интегрирано според първата проверка, като например дали референтното напрежение на A/D преобразувателя ICL7106 работи нормално и дали дисплеят може да показва нормално. Както е показано на фигурата, е блок-схемата за отстраняване на неизправности в захранването на цифров мултиметър.
2. Примери за отстраняване на проблеми
(1) Референтното напрежение е неточно или нестабилно: цифров мултиметър показва нормално, но по време на проверката се установява, че измерената стойност е очевидно ниска. Референтното напрежение е само около 75mV. Чрез внимателна проверка се установява, че има маслено замърсяване в близост до референтния делител на напрежение R12, R13 и W1, което води до изтичане на печатната платка и намаляване на изолацията, което намалява R12. След почистване с абсолютен спирт и подсушаване проблемът е решен.
(2) Цифровият измервателен уред показва „-1“, независимо коя предавка е натиснал, и потребителят съобщава, че не може да се използва. Измерете работния му ток до 5 mA, докато измервателният уред е около 1,2 mA, когато работи нормално. Неговото референтно напрежение също не е правилно. След смяната на ICL7106 повредата продължава. От анализа на принципа на цифровия измервателен уред, веригата с двойна времева база ICM7556 лесно се поврежда от претоварване. След отстраняване на ICM7556 работният ток пада до около 1,2 mA. Напрежението между референтното напрежение VREF (пин 36) и COM е 100mV, което е нормално. С изключение на предавката на кондензатора, останалите предавки се връщат към нормалното. От анализа на повредата, когато потребителят измерва капацитета, електрическият заряд на кондензатора не е напълно разреден, така че капацитетът се измерва, което води до повреда на ICM7556. Токът, протичащ през ICM7556, е твърде голям, което води до повишаване на COM потенциала, като по този начин намалява референтното напрежение.
(3) Дисплеят на цифров измервателен уред е нормален, но е установено, че грешката е голяма по време на проверката и еталонното напрежение на измерването е очевидно ниско и нестабилно. Когато захранването е току-що включено, работното напрежение се измерва на 100mV, но след известно време напрежението ще падне. Анализът на това явление показва, че определена част от веригата има мека повреда. След първото натискане на ICM7556 грешката остава. След това сменете ICL7106, работният ток все още е твърде голям и референтното напрежение е необичайно. След това намерете напрежението на всяка точка към общата маса и открийте, че напрежението на всяка точка към земята се променя в различна степен. По това време напрежението на батерията 9V е стабилно. Установено е обаче, че положителното и отрицателното напрежение към земята са се променили. Може да се види, че това явление се случва на устройствата, които споделят захранването. Тъй като CD4011 работи само в зумер. Така че съсредоточете се върху проверката на двойния операционен усилвател TL062. Изключете неговото положително и отрицателно захранване и след това измерете работния ток на инструмента е 1,2 mA, а референтното работно напрежение е около 100 mV и е стабилно и непроменено. Това означава, че има мека повреда в TL062. След смяна на чипа повредата се отстранява.
(4) Потребител измерва напрежението в съпротивителната предавка поради неправилна работа, което води до липса на реакция при измерване на съпротивлението с съпротивителната предавка. Предпазителят PO1 (1,5 KΩ) е повреден от веригата за измерване на съпротивлението, което води до липса на отговор на измерването на съпротивлението. След смяната на резистора проблемът е решен. Основната причина за повредата е, че когато напрежението на съпротивлението е погрешно измерено, транзисторът Q1 (C9014) се разпада в обратна посока, така че токът, преминаващ през съпротивлението PO1, нараства бързо и съпротивлението PO1 изгаря. Ако съпротивлението PO1 не е повредено и Q1 (C9014) късо съединение при обратна повреда, това ще накара файла за съпротивление да не показва "1", когато е отворен. В същото време трябва да се отбележи, че кондензаторът, свързан паралелно с Q1, понякога се разрушава и същевременно има късо съединение. Такива грешки често се появяват на цифрови измервателни уреди като DT890, DT9101, DT9108 и DT9107.
(5) Дигитален измервателен уред не можеше да измерва преди. След смяната на A/D преобразувателя ICL7136 (оригиналния, използван за този измервателен уред, беше ICL7106), всички файлове за ток, напрежение и капацитет са нормални. Но файлът за съпротивление не може да бъде измерен. Когато веригата е отворена, числото скача и не може да се стабилизира. Според принципния анализ ICL7106 и ICL7136 могат да бъдат разменени, но все още има разлики в практическото приложение. От анализа на типичните схеми на ICL7136 и ICL7106, подходящото увеличаване на интегралното съпротивление и намаляване на интегралния капацитет на ICL7136 ще спомогне за подобряване на стабилността на профила на съпротивление. Интегралното съпротивление се увеличава от първоначалните 56kΩ до около 330kΩ чрез експерименти и профилът на съпротивление работи нормално. Резултатите от измерването са точни. В същото време това не засяга използването на други файлове. Това явление заменя ICL7106 в DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 и други видове цифрови измервателни уреди.
Съвети за ремонт на цифров мултиметър:
За дефектен инструмент първо проверете и определете дали явлението повреда е общо (всички функции не могат да бъдат измерени) или индивидуално (индивидуални функции или индивидуални диапазони), след което разграничете ситуацията и решете проблема.
1. Ако всички предавки не работят, съсредоточете се върху проверката на захранващата верига и веригата на A/D преобразувателя. Когато проверявате захранващата част, можете да извадите ламинираната батерия, да натиснете превключвателя на захранването, да свържете положителния тестов проводник към отрицателното захранване на тествания измервателен уред и да свържете отрицателния тестов проводник към положителното захранване (за цифрови мултиметри ), превключете превключвателя на зъбно колело за измерване на диода, ако дисплеят показва Ако това е предното напрежение на диода, това означава, че захранващата част е добра. Ако отклонението е голямо, това означава, че има проблем със захранващата част. Ако има отворена верига, съсредоточете се върху проверката на превключвателя на захранването и проводниците на батерията. Ако има късо съединение, трябва да използвате метода за прекъсване на веригата, за да изключите постепенно компонентите, които използват захранването, като се фокусирате върху проверката на операционните усилватели, таймерите и A/D преобразувателите. Ако възникне късо съединение, повече от един интегриран компонент обикновено се поврежда. A/D преобразувателят може да бъде проверен едновременно с основния измервателен уред, който е еквивалентен на DC измервателния уред на аналогов мултицет. Конкретният метод на проверка е както следва:
(1) Диапазонът на измервателния уред, който се изпитва, е обърнат към най-ниското ниво на постоянно напрежение;
(2) Измерете дали работното напрежение на A/D преобразувателя е нормално. Според модела на A/D преобразувателя, използван в таблицата, съответстващ на щифта V plus и щифта COM, сравнете измерената стойност с нейната типична стойност.
(3) Измерете референтното напрежение на A/D преобразувателя. Референтното напрежение на често използваните цифрови мултиметри обикновено е 100mV или 1V, т.е. измерва се постояннотоковото напрежение между VREF плюс и COM.
