Načelo delovanja in značilnosti digitalnega multimetra:
Dvojni integralni A/D pretvornik je "srce" digitalnega multimetra, preko katerega se realizira pretvorba analogne količine v digitalno količino. Periferno vezje vključuje predvsem funkcijski pretvornik, stikalo za izbiro funkcije in obsega, LCD ali LED zaslon, poleg nihajnega vezja brenčala, pogonskega vezja, vezja za vklop/izklop zaznavanja, nizkonapetostnega indikacijskega vezja, decimalne točke in znaka (polariteta). simbol itd.) pogonsko vezje.
Osnovna struktura digitalnega multimetra
A/D pretvornik je jedro digitalnega multimetra. Sprejema veliko integrirano vezje z enim čipom ICL7106. 7106 sprejme notranji izhod vrat XOR, ki lahko poganja LCD zaslon in prihrani elektriko. Njegove glavne značilnosti so: enojno napajanje, širok razpon napetosti, uporaba 9V zloženih baterij za doseganje miniaturizacije instrumenta, visoka vhodna impedanca in uporaba notranjih analognih stikal za doseganje samodejne nastavitve ničle in pretvorbe polarnosti. Pomanjkljivost je, da je hitrost A/D pretvorbe relativno počasna, vendar lahko zadosti potrebam običajnih električnih meritev.
Sledi analiza skupnih napak in metode obdelave:
(1) Če želite preveriti napako digitalnega multimetra, najprej preverite in presodite, ali je pojav napake pogost (na primer ni mogoče izmeriti vseh prestav) ali posamezen (na primer ni mogoče izmeriti samo trenutne prestave). LCD zaslon, se mora osredotočiti na preverjanje napajalnega tokokroga in A/D pretvornika; če je težava s posameznimi datotekami, to pomeni, da napajalnik in A/D pretvornik delujeta normalno, zato se obrnite na vezje enote, da poiščete napako.
(2) Najmanjše območje enosmerne napetosti digitalnega multimetra (tj. območje enosmerne napetosti 200 mV) je osnovno območje triinpol-digitalnega multimetra.
(3) Osnovna prestava enosmerne napetosti se ne vrne na nič. Na splošno je to zato, ker je okolica upora delilnika napetosti umazana, zato ga je treba obrisati okoli upora, da se vrne na nič, nato pa vnesti napetost 1 V iz vira enosmerne napetosti za kalibracijo in med tem prilagoditi potenciometer enosmernega toka. praznovanje.
(4) Referenčna napetost je nenormalna in merilnik vedno prikazuje "1", ne glede na to, katera prestava je vklopljena. Preverite, ali je med 35. in 36. pinom integriranega bloka ICL7106 referenčna napetost 100 mV, nato pa preverite, ali je potenciometer stikala VR1 v dobrem stanju in deli napetost. Ali sta upora R12 (4Ω) in R13 (150Ω) točna?
(5) Številke, prikazane v vsaki prestavi, skačejo in jih ni mogoče uporabiti. Večina te napake je, ker se kondenzator velike zmogljivosti med merjenjem ne izprazni, nekateri pa so med merjenjem napačno prestavljeni, kar povzroči poškodbe integriranih blokov z dvojno časovno bazo ICM7556 in ICL7106. Pri preverjanju najprej izmerite tok na obeh koncih baterije. Če je večji od 10 mA, pomeni, da je 7556 poškodovan; če je tok še vedno velik, je 7106 poškodovan; če je tok manjši od 2,5 mA, je tok manjši od 2,5 mA. Pojasnite, da je drugo načeloma normalno. Če je nekoliko večji, to pomeni, da imajo nekateri kondenzatorji nekaj puščanja. Po pravočasni zamenjavi poškodovanih komponent najprej preverite, ali je prestava 200 mV normalna, nato pa preizkusite druge funkcije.
(6) Brenčalo se ne oglasi. Če indikatorska lučka sveti, je morda integrirani blok vrat NAND CD4011 poškodovan; če lučka ne sveti, je morda integrirani blok z dvojnim operacijskim ojačevalnikom TL062 poškodovan, polovica njegovih zatičev je izmenični tok, polovica brenčala, pritisnite na brenčalo Prestava brenčala, zvok pomeni, da je polovica cevi brenčalo je popolnoma napolnjeno; udarite na prestavo AC 2V, dotaknite se vhodnega konca z izvijačem in prikažete "1", to pomeni, da je AC polovica cevi popolnoma napolnjena.
(7) "1888" se prikaže, ko povzroči vklop.
Digitalni multimeter je treba redno čistiti, sicer lahko pride do kratkega stika in nepravilnega delovanja merilnika.
Devet večjih izkušenj z odpravljanjem težav z majhnim digitalnim multimetrom
Pojav: Prikaz izmeničnega toka in napetosti ni enak nič, če ni vhodne napetosti.
Razlog 1: Po odprtju ohišja in natančnem opazovanju je bilo ugotovljeno, da je bila ura dolgo časa uporabljena in da so bili kontakti stikala resno onesnaženi. Kamorkoli gredo kontakti stikala, so črne sledi, onesnažene z bakrenim prahom. Te kontaminacije predstavljajo določeno količino voltaičnih baterij z neenakomerno kapaciteto, katerih napetost vpliva na merilni mehanizem, tako da prikaza posamezne prestave ni mogoče vrniti na nič.
Rešitev: Uporabite rjavo krtačo, da jo pomočite v letalski bencin, očistite kontakte stikala in nato očistite onesnaženje s čisto vodo. Po sušenju se bo prikaz vsake prestave komunikacije vrnil na nič in napaka bo odpravljena.
Razlog 2: V vezju za merjenje izmenične napetosti je ojačevalnik izmeničnega toka, med izhodnim in vhodnim koncem pa je priključen povratni kondenzator. Ko je povratni kondenzator odprt, bo visokofrekvenčni signal sledil izmerjenemu signalu neposredno v merilni mehanizem. V primeru, da ni vhoda, bo interferenčni signal zunanjega električnega polja prav tako neposredno ojačan, kar kaže na pojav, da se ne more vrniti na nič. Rešitev: Zamenjajte povratni kondenzator AC ojačevalnika in napaka bo odpravljena.
Napaka 2: uporovne prestave 20 MΩ ni mogoče vrniti na nič in meritev ne uspe.
Pojav: meritev je normalna v območju nizkega upora, kot je 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, ko pa je upor nastavljen na 20MΩ, ne glede na velikost izmerjenega upora vedno kaže razmeroma stabilno fiksno vrednost in vrednost upora izmerjenega upora sploh ni mogoče pravilno prikazati.
Razlog: Po razpakiranju in pregledu je bilo ugotovljeno, da je puščanje baterije resno in se je razširilo na tiskano vezje. Posledično je nastala nova pot, ki je naredila nekaj vezij, ki med seboj niso bila povezana. Ocenjuje se, da je ekvivalentna upornost puščanja 9 MΩ. Pri merjenju v nizkem upornem območju je tok, deljen z R uhajanjem, zelo majhen, ker je upornost puščanja R puščanje veliko večja od območja od 200Ω→2KΩ→20KΩ, učinek ranžiranja upora puščanja pa je mogoče približno zanemariti. , na rezultate meritev pa vpliva Ima majhen učinek. S povečevanjem razpona se začne povečevati vpliv puščanja R. Ko doseže območje 20 MΩ, bo stabilna prikazana vrednost 9 MΩ, ne glede na to, ali obstaja izmerjena upornost ali ne.
Rešitev: obrišite vse puščanje baterije s suho krpo, zamenjajte z novo baterijo in jo nato vklopite, da preverite, napaka popolnoma izgine. Napaka 3: LCD zaslon ni popoln.
Pojav: Digitalne poteze, prikazane na LCD-prikazovalniku, so nepopolne, napaka izgine, ko ohišje močno pritisnete, napaka pa se ponovno pojavi, ko malo spustite. Razlog: Slab stik med zatiči čipa zaslona, svinčeno gumo in elektrodami zaslona LCD v ohišju. Rešitev: Vzemite kos prozorne plastične folije, ga razrežite na kos enake velikosti kot zaslon LCD in ga postavite med okno zaslona na ohišju in zaslon LCD ter nato privijte vijake zadnjega pokrova, da se da so notranje komponente v tesnem stiku. Nazaj na normalno.
Napaka 4: decimalna vejica, prikazana na LCD-prikazovalniku, je napačno postavljena.
Pojav: Položaji napetosti, toka in upora na prikazu decimalne vejice niso v skladu s položaji, ki bi morali biti prikazani.
Razlog: Pri pregledu razpakiranja je bilo ugotovljeno, da je bil pozicionirni krempelj stikalne plošče zlomljen in poškodovan, premični kontaktni kos pa je bil deformiran zaradi neenakomerne sile. Uspešno, zaradi česar je bila decimalna vejica napačno postavljena.
Rešitev: Po zamenjavi deformiranega gibljivega kontakta je napaka popolnoma odpravljena.
Napaka 5: Rezultati meritev območja enosmerne napetosti so nedosledni.
Pojav: Ko se izmeri stabilna napetost 100 V DC, se začne prikazovati kot 105,1 V in po 2 minutah postane prikaz preliva.
Razlog: Preverjeno je bilo, da baterija, ki jo uporablja multimeter, ni zadostna. Ko je baterija pod napetostjo, standardna napetost v analogno-digitalnem pretvorniku multimetra nenehno odstopa, zato bo napaka indikacije naraščala z nenehnim upadanjem zmogljivosti baterije. Daljši kot je čas, bolj očitna je napaka indikacije.
Rešitev: zamenjajte baterijo multimetra.
Napaka 6: Visokonapetostna prestava AC vedno prehaja in se prikaže.
Pojav: Ko je izmenična napetost 750 V pri merjenju 50 V izmenične napetosti, se prikaz preliva.
Razlog: Po razpakiranju in pregledu je bilo ugotovljeno, da so med fiksnimi kontaktnimi kosi, povezanimi z vhodnim kanalom, sledovi obloka. Vezana plošča na tem mestu je bila zaradi žganja in karbonizacije polomljena, tako da je bila zunanja izmerjena napetost, ki bi jo moral deliti napetostni delilnik, neposredno prenesena na ojačevalnik.
Odpravljanje težav s 3.5-mestnim multimetrom
Večina razlogov za okvaro digitalnega multimetra je nepravilna uporaba s strani uporabnika. Glavne komponente poškodbe instrumenta so: ① A/D pretvornik ICL7106 ali ICL7136 je poškodovan. ②Operacijski ojačevalnik TL062 je poškodovan. ③Dvojno časovno osnovno vezje ICM7556 je poškodovano. ④ Štiri vrata NAND CD4011 so poškodovana. ⑤ Tranzistor Q1 (C9014) in zaščitni upor PO1 (1,5 KΩ) prenapetostnega zaščitnega vezja uporovne prestave sta poškodovana. ⑥Puščanje kondenzatorja C9 (35 V/0,33 μF) bo povzročilo spremembo referenčne napetosti in povzročilo napake pri merjenju. Metoda vzdrževanja je podrobno opisana spodaj.
1. Postopek popravila izpada električne energije
Vzdrževanje digitalnega števca se običajno začne pri napajalniku. Ko je stikalo vklopljeno, če ni zaslona s tekočimi kristali, najprej preverite, ali je baterija 9 V prazna ali je napetost baterije prenizka. Če je napetost akumulatorja normalna, preverite, ali obstaja napetost 9 V med V plus (pin 1) in V- (pin 26) A/D pretvornika ICL7106. Le ko napajalna napetost ICL7106 deluje v normalnem stanju, je mogoče vzrok napake poiskati. Iskanje napak je treba integrirati v skladu s prvim preverjanjem, na primer, ali referenčna napetost A/D pretvornika ICL7106 deluje normalno in ali se zaslon lahko prikaže normalno. Kot je prikazano na sliki, je diagram poteka za odpravljanje težav z napajanjem digitalnega multimetra.
2. Primeri odpravljanja težav
(1) Referenčna napetost je netočna ali nestabilna: digitalni multimeter kaže normalno, med preverjanjem pa se ugotovi, da je izmerjena vrednost očitno nizka. Referenčna napetost je le približno 75 mV. S skrbnim pregledom je bilo ugotovljeno, da je v bližini referenčnega napetostnega delilnika R12, R13 in W1 onesnaženo olje, kar vodi do puščanja tiskane plošče in zmanjšanja izolacije, kar zmanjša R12. Po čiščenju z absolutnim alkoholom in sušenju je problem rešen.
(2) Digitalni merilnik prikaže "-1" ne glede na to, katero prestavo pritisne, in uporabnik sporoči, da ga ni mogoče uporabiti. Izmerite njegov delovni tok do 5 mA, merilnik pa je približno 1,2 mA, ko normalno deluje. Tudi njegova referenčna napetost ni pravilna. Po zamenjavi ICL7106 napaka ostaja. Iz analize načela digitalnega števca se vezje z dvojno časovno bazo ICM7556 zlahka poškoduje zaradi preobremenitve. Po odstranitvi ICM7556 delovni tok pade na približno 1,2 mA. Napetost med referenčno napetostjo VREF (pin 36) in COM je 100 mV, kar je normalno. Razen kondenzatorske prestave se ostale prestave vrnejo v normalno stanje. Glede na analizo napak, ko uporabnik meri kapacitivnost, električni naboj na kondenzatorju ni popolnoma izpraznjen, zato se izmeri kapacitivnost, kar povzroči poškodbo ICM7556. Tok, ki teče skozi ICM7556, je prevelik, kar povzroča dvig potenciala COM in s tem zmanjšanje referenčne napetosti.
(3) Prikaz digitalnega števca je normalen, vendar se med preverjanjem ugotovi, da je napaka velika, referenčna napetost meritve pa je očitno nizka in nestabilna. Ko je napajalnik ravno vklopljen, je izmerjena delovna napetost 100 mV, vendar čez nekaj časa napetost pade. Analiza tega pojava kaže, da ima določen del vezja mehko okvaro. Po prvem pritisku na ICM7556 napaka ostane. Nato zamenjajte ICL7106, delovni tok je še vedno prevelik in referenčna napetost je nenormalna. Nato poiščite napetost vsake točke na skupno ozemljitev in ugotovite, da se napetost vsake točke na ozemljitev spreminja v različnih stopnjah. V tem času je napetost baterije 9 V stabilna. Vendar je ugotovljeno, da sta se pozitivna in negativna napetost na tleh spremenila. Vidimo lahko, da se ta pojav pojavlja na napravah, ki si delijo napajanje. Ker CD4011 deluje samo v prestavi z brenčalom. Zato se osredotočite na preverjanje dvojnega operacijskega ojačevalnika TL062. Odklopite njegovo pozitivno in negativno napajanje in nato izmerite delovni tok instrumenta, ki je 1,2 mA, referenčna delovna napetost pa je približno 100 mV in je stabilna in nespremenjena. To pomeni, da je v TL062 mehka okvara. Po zamenjavi čipa je napaka odpravljena.
(4) Uporabnik izmeri napetost v uporovnem mehanizmu zaradi napačnega delovanja, zaradi česar ni odziva pri merjenju upora z uporovnim zobnikom. Varovalka PO1 (1,5KΩ) je bila poškodovana iz vezja za merjenje upora, zaradi česar ni odziva na merjenje upora. Po zamenjavi upora je problem rešen. Glavni razlog za okvaro je, da se pri napačni meritvi napetosti upora tranzistor Q1 (C9014) pokvari v obratni smeri, tako da tok, ki teče skozi upor PO1, hitro naraste in upor PO1 pregori. Če upor PO1 ni poškodovan in Q1 (C9014) povratni kratek stik, bo to povzročilo, da datoteka z uporom ne bo prikazala "1", ko bo odprta. Hkrati je treba opozoriti, da je kondenzator, ki je vzporedno povezan s Q1, včasih pokvarjen in hkrati v kratkem stiku. Takšne napake se pogosto pojavljajo na digitalnih števcih, kot so DT890, DT9101, DT9108 in DT9107.
(5) Digitalni števec prej ni mogel meriti. Po zamenjavi A/D pretvornika ICL7136 (prvotni, uporabljen za ta merilnik je bil ICL7106), so datoteke toka, napetosti in kapacitivnosti normalne. Toda datoteke odpornosti ni mogoče izmeriti. Ko je tokokrog odprt, številka skoči in je ni mogoče stabilizirati. Glede na načelno analizo je mogoče ICL7106 in ICL7136 zamenjati, vendar še vedno obstajajo razlike v praktični uporabi. Iz analize tipičnih vezij ICL7136 in ICL7106 bo ustrezno povečanje integralne upornosti in zmanjšanje integralne kapacitivnosti na ICL7136 pomagalo izboljšati stabilnost upornostnega profila. Integralni upor se s poskusi poveča s prvotnih 56 kΩ na približno 330 kΩ in profil upora deluje normalno. Rezultati meritev so točni. Hkrati pa ne vpliva na uporabo drugih datotek. Ta pojav nadomešča ICL7106 v DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 in drugih vrstah digitalnih merilnikov.
Nasveti za popravilo digitalnega multimetra:
Pri okvarjenem instrumentu najprej preverite in ugotovite, ali je pojav napake pogost (vseh funkcij ni mogoče izmeriti) ali individualen (posamezne funkcije ali posamezna območja), nato pa razločite situacijo in rešite težavo.
1. Če vse prestave ne delujejo, se osredotočite na preverjanje napajalnega vezja in vezja A/D pretvornika. Ko preverjate napajalni del, lahko odstranite laminirano baterijo, pritisnete stikalo za vklop, priključite pozitivni preskusni kabel na negativno napajanje merilnika, ki ga testirate, in priključite negativni testni kabel na pozitivno napajanje (za digitalne multimetre ), preklopite stikalo na prestavo za merjenje diode, če je na zaslonu prikazano. Če je napetost naprej diode, to pomeni, da je napajalni del dober. Če je odstopanje veliko, pomeni, da je težava z napajalnim delom. Če je tokokrog odprt, se osredotočite na preverjanje vklopnega stikala in kablov akumulatorja. Če pride do kratkega stika, morate uporabiti metodo prekinitve tokokroga, da postopoma odklopite komponente, ki uporabljajo napajanje, s poudarkom na preverjanju operacijskih ojačevalnikov, časovnikov in A/D pretvornikov. Če pride do kratkega stika, je na splošno poškodovanih več kot ena integrirana komponenta. A/D pretvornik je mogoče preveriti hkrati z osnovnim števcem, ki je enakovreden enosmernemu števcu analognega multimetra. Posebna metoda pregleda je naslednja:
(1) Območje preizkušanega števca je obrnjeno na najnižjo raven enosmerne napetosti;
(2) Izmerite, ali je delovna napetost A/D pretvornika normalna. V skladu z modelom A/D pretvornika, uporabljenim v tabeli, ki ustreza zatiču V plus in zatiču COM, primerjajte izmerjeno vrednost z njeno tipično vrednostjo.
(3) Izmerite referenčno napetost A/D pretvornika. Referenčna napetost pogosto uporabljenih digitalnih multimetrov je običajno 100 mV ali 1 V, kar pomeni, da se meri enosmerna napetost med VREF plus in COM.
