Princip rada i karakteristike digitalnog multimetra:
Dvostruki integralni A/D pretvarač je "srce" digitalnog multimetra, preko kojeg se ostvaruje pretvorba analogne veličine u digitalnu veličinu. Periferni krug uglavnom uključuje pretvarač funkcija, prekidač za odabir funkcije i raspona, LCD ili LED zaslon, uz oscilacijski krug zujalice, pogonski krug, krug za uključivanje/isključivanje kruga detekcije, krug za indikaciju niskog napona, decimalnu točku i znak (polaritet). simbol itd.) pogonski krug.
Osnovna struktura digitalnog multimetra
A/D pretvarač je srž digitalnog multimetra. Usvaja jednočipni integrirani krug ICL7106 velikih razmjera. 7106 usvaja interni XOR gate izlaz, koji može pokrenuti LCD zaslon i uštedjeti električnu energiju. Njegove glavne značajke su: jedno napajanje, široki raspon napona, korištenje 9V naslaganih baterija za postizanje minijaturizacije instrumenta, visoka ulazna impedancija i korištenje internih analognih prekidača za postizanje automatskog podešavanja nule i pretvorbe polariteta. Nedostatak je što je brzina A/D pretvorbe relativno mala, ali može zadovoljiti potrebe konvencionalnih električnih mjerenja.
Slijedi analiza uobičajenih grešaka i metode obrade:
(1) Za provjeru kvara digitalnog multimetra prvo provjerite i procijenite je li kvar uobičajen (na primjer, ne mogu se izmjeriti svi stupnjevi prijenosa) ili pojedinačni (na primjer, ne može se izmjeriti samo trenutni stupanj prijenosa). LCD zaslon, trebao bi se usredotočiti na provjeru kruga napajanja i A/D pretvarača; ako postoji problem s pojedinačnim datotekama, to znači da napajanje i A/D pretvarač rade normalno, te biste se trebali obratiti krugu jedinice kako biste pronašli grešku.
(2) Minimalni raspon istosmjernog napona digitalnog multimetra (tj. raspon istosmjernog napona od 200 mV) osnovni je raspon tri i pol digitalnog multimetra.
(3) Osnovni prijenos istosmjernog napona ne vraća se na nulu. Općenito, to je zato što je okolina otpornika razdjelnika napona prljava, pa ga treba obrisati oko otpornika kako bi se vratio na nulu, a zatim unijeti napon od 1 V iz izvora istosmjernog napona za kalibraciju i podesiti DC potenciometar tijekom kalibriranje.
(4) Referentni napon je abnormalan, a mjerač uvijek prikazuje "1", bez obzira na to koji je stupanj prijenosa uključen. Provjerite postoji li referentni napon od 100 mV između 35. i 36. pina integriranog bloka ICL7106, a zatim provjerite je li potenciometar prekidača VR1 u dobrom stanju i dijeli li napon. Jesu li otpornici R12 (4Ω) i R13 (150Ω) točni.
(5) Brojevi prikazani u svakom stupnju prijenosa poskakuju i ne mogu se koristiti. Većina ove greške je zato što kondenzator velikog kapaciteta nije ispražnjen tijekom mjerenja, a neki su krivo podešeni prilikom mjerenja, što dovodi do oštećenja integriranih blokova dualne vremenske baze ICM7556 i ICL7106. Prilikom provjere prvo izmjerite struju na oba kraja baterije. Ako je veći od 10 mA, to znači da je 7556 oštećen; ako je struja još uvijek velika, 7106 je oštećen; ako je struja manja od 2,5 mA, struja je manja od 2,5 mA. Objasnite da je drugi u osnovi normalan. Ako je nešto veći, to znači da neki kondenzatori imaju curenje. Nakon što na vrijeme zamijenite oštećene komponente, prvo provjerite je li zupčanik od 200 mV normalan, a zatim testirajte ostale funkcije.
(6) Zujalica se ne oglašava. Ako je žaruljica indikatora uključena, možda je integrirani blok vrata CD4011 NAND oštećen; ako lampica nije upaljena, možda je integrirani blok dvojnog op-amp kruga TL062 oštećen, polovica njegovih pinova je izmjenična struja, polovica zujalice, pritisnite zujalicu Zupčanik zujalice, zvuk znači da je polovica cijevi zujalica je potpuno napunjena; pritisnite zupčanik AC 2V, dodirnite kraj ulaza odvijačem i prikažete "1", to znači da je AC polovica cijevi potpuno napunjena.
(7) "1888" je prikazano kada je napajanje uzrokovano.
Digitalni multimetar treba redovito čistiti, inače će lako doći do kratkog spoja i uzrokovati nepravilan rad mjerača.
Devet velikih iskustava u rješavanju problema s malim digitalnim multimetrom
Fenomen: Prikaz izmjenične struje i napona nije nula kada nema ulaznog napona.
Razlog 1: Nakon otvaranja kućišta i pažljivog promatranja, ustanovljeno je da je sat korišten dulje vrijeme i da su kontakti prekidača ozbiljno onečišćeni. Gdje god prođu kontakti prekidača, vidljivi su crni tragovi zagađeni bakrenim prahom. Ova onečišćenja čine određenu količinu naponskih baterija nepravilnog kapaciteta, čiji napon utječe na mjerni mehanizam, pa se prikaz svakog stupnja prijenosa ne može vratiti na nulu.
Rješenje: smeđom četkom umočite u zrakoplovni benzin, očistite kontakte prekidača, a zatim očistite onečišćenje čistom vodom. Nakon sušenja, prikaz svakog stupnja prijenosa komunikacije vratit će se na nulu, a kvar će biti uklonjen.
Razlog 2: U krugu za mjerenje izmjeničnog napona nalazi se AC pojačalo, a između izlaznog i ulaznog kraja spojen je povratni kondenzator. Kada je povratni kondenzator otvoren, visokofrekventni signal će pratiti izmjereni signal izravno u mjerni mehanizam. U slučaju da nema ulaza, interferencijski signal vanjskog električnog polja također će biti izravno pojačan, pokazujući fenomen da se ne može vratiti na nulu. Rješenje: Zamijenite povratni kondenzator AC pojačala i kvar će biti uklonjen.
Greška 2: Otporni zupčanik od 20 MΩ ne može se vratiti na nulu i mjerenje ne uspijeva.
Fenomen: Mjerenje je normalno u rasponu niskog otpora kao što je 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, ali kada je otpor postavljen na 20MΩ, bez obzira na veličinu izmjerenog otpora, uvijek pokazuje relativno stabilnu fiksnu vrijednost, a vrijednost otpora izmjerenog otpora uopće se ne može ispravno prikazati.
Razlog: Nakon raspakiranja i pregleda, ustanovljeno je da je curenje baterije ozbiljno i da se proširilo na tiskanu ploču. Kao rezultat toga, formirana je nova staza, koja je napravila neke krugove koji nisu međusobno povezani. Procjenjuje se da je ekvivalentni otpor curenja 9 MΩ. Pri mjerenju u rasponu niskog otpora, budući da je otpor propuštanja R propuštanje mnogo veći od raspona od 200Ω→2KΩ→20KΩ, struja podijeljena s R propuštanjem je vrlo mala, a učinak shunta otpora propuštanja može se približno zanemariti. , a na rezultate mjerenja utječe Ima mali učinak. S povećanjem raspona, utjecaj propuštanja R počinje rasti. Kada dosegne raspon od 20 MΩ, prikazat će se stabilna vrijednost od 9 MΩ bez obzira postoji li izmjereni otpor ili ne.
Rješenje: obrišite sve curenje baterije suhom krpom, zamijenite novom baterijom, a zatim je uključite da provjerite, greška u potpunosti nestaje. Greška 3: LCD zaslon nije potpun.
Fenomen: Digitalni potezi prikazani na LCD-u su nepotpuni, greška nestaje kada snažno pritisnete kućište, a greška se ponovno pojavljuje kada malo pustite. Razlog: Loš kontakt između pinova čipa zaslona, olovne gume i elektroda LCD zaslona u kućištu. Rješenje: Uzmite komad prozirne plastične folije, izrežite ga na komad iste veličine kao LCD zaslon i stavite ga između prozora zaslona na kućištu i LCD zaslona, a zatim zategnite vijke stražnjeg poklopca kako biste da unutarnje komponente budu u bliskom kontaktu. Natrag u normalu.
Greška 4: decimalna točka prikazana na LCD-u je pogrešno postavljena.
Fenomen: Položaji na displeju decimalne točke napona, struje i otpora nisu u skladu s položajima koji bi trebali biti prikazani.
Razlog: Inspekcija raspakiranja pokazala je da je kandža za pozicioniranje ploče prekidača slomljena i oštećena, a pokretni kontaktni dio je deformiran zbog nejednake sile. Uspjelo, zbog čega je decimalna točka pogrešno postavljena.
Rješenje: Nakon zamjene deformiranog pomičnog kontakta kvar je potpuno otklonjen.
Greška 5: Rezultati mjerenja raspona istosmjernog napona nisu dosljedni.
Fenomen: Kada se izmjeri stabilan napon od 100 V DC, počinje se prikazivati kao 105,1 V, a nakon 2 minute postaje prikaz preljeva.
Razlog: Provjereno je da baterija koju koristi multimetar nije dovoljna. Kada je baterija pod naponom, standardni napon u analogno-digitalnom pretvaraču multimetra stalno odstupa, pa će se pogreška indikacije povećavati sa kontinuiranim opadanjem performansi baterije. Što je vrijeme dulje, pogreška indikacije je očitija.
Rješenje: Zamijenite bateriju multimetra.
Greška 6: Visokonaponski zupčanik izmjeničnog napona uvijek se prelijeva i prikazuje.
Fenomen: Kada je izmjenični napon 750 V pri mjerenju 50 V izmjeničnog napona, zaslon se prelijeva.
Razlog: Nakon raspakiranja i pregleda, ustanovljeno je da postoje tragovi opekotina između fiksnih kontaktnih dijelova spojenih na ulazni kanal. Šperploča je na ovom mjestu bila slomljena uslijed spaljivanja i karbonizacije, tako da je vanjski izmjereni napon, koji je trebao biti podijeljen djeliteljem napona, direktno prenošen na pojačalo.
Rješavanje problema s 35-znamenkastim multimetrom
Većina razloga za oštećenje digitalnog multimetra je nepravilan rad od strane korisnika. Glavne komponente oštećenja instrumenta su: ① A/D pretvarač ICL7106 ili ICL7136 je oštećen. ②Operacijsko pojačalo TL062 je oštećeno. ③Dvostruki krug vremenske baze ICM7556 je oštećen. ④ Četiri NAND vrata CD4011 su oštećena. ⑤ Tranzistor Q1 (C9014) i zaštitni otpornik PO1 (1,5 KΩ) prenaponskog zaštitnog kruga zupčanika otpornika su oštećeni. ⑥Propuštanje kondenzatora C9 (35V/0,33μF) uzrokovat će promjenu referentnog napona i uzrokovati pogreške u mjerenju. Metoda održavanja je detaljno opisana u nastavku.
1. Postupak popravka nestanka struje
Održavanje digitalnog brojila općenito počinje od napajanja. Nakon što je prekidač uključen, ako nema zaslona s tekućim kristalima, prvo provjerite je li baterija od 9 V prazna ili je napon baterije prenizak. Ako je napon baterije normalan, trebate provjeriti postoji li napon od 9 V između V plus (pin 1) i V- (pin 26) A/D pretvarača ICL7106. Samo kada ICL7106 napon napajanja radi u normalnom stanju, može se tražiti uzrok greške. Pronalaženje grešaka trebalo bi biti integrirano u skladu s prvom provjerom, primjerice radi li referentni napon A/D pretvarača ICL7106 normalno i može li zaslon normalno prikazati. Kao što je prikazano na slici je dijagram toka za rješavanje problema s napajanjem digitalnog multimetra.
2. Primjeri rješavanja problema
(1) Referentni napon je netočan ili nestabilan: digitalni multimetar pokazuje normalno, ali se tijekom provjere ustanovi da je izmjerena vrijednost očito niska. Referentni napon je samo oko 75mV. Pažljivim pregledom utvrđeno je da postoji uljno zagađenje u blizini referentnog razdjelnika napona R12, R13 i W1, što dovodi do curenja tiskane ploče i smanjenja izolacije, što smanjuje R12. Nakon čišćenja apsolutnim alkoholom i sušenja problem je riješen.
(2) Digitalni mjerač prikazuje "-1" bez obzira koji zupčanik pritisne, a korisnik javlja da se ne može koristiti. Izmjerite mu radnu struju do 5mA, dok je mjerač oko 1,2mA kada radi normalno. Njegov referentni napon također nije točan. Nakon zamjene ICL7106, greška i dalje postoji. Iz analize principa digitalnog mjerača, dvostruki vremenski krug ICM7556 lako se može oštetiti preopterećenjem. Nakon uklanjanja ICM7556, radna struja pada na oko 1,2 mA. Napon između referentnog napona VREF (pin 36) i COM je 100 mV, što je normalno. Osim zupčanika kondenzatora, ostali zupčanici se vraćaju u normalu. Iz analize kvara, kada korisnik mjeri kapacitet, električni naboj na kondenzatoru nije potpuno ispražnjen, pa se mjeri kapacitet, što dovodi do oštećenja ICM7556. Struja koja teče kroz ICM7556 je prevelika, uzrokujući porast COM potencijala, čime se smanjuje referentni napon.
(3) Zaslon digitalnog mjerača je normalan, ali je utvrđeno da je pogreška velika tijekom provjere, a referentni napon mjerenja očito je nizak i nestabilan. Kada je napajanje tek uključeno, izmjereno je da je radni napon 100mV, ali nakon nekog vremena napon će pasti. Analiza ovog fenomena pokazuje da određeni dio strujnog kruga ima blagi kvar. Nakon prvog pritiska na ICM7556, greška ostaje. Zatim zamijenite ICL7106, radna struja je još uvijek prevelika, a referentni napon je abnormalan. Zatim pronađite napon svake točke prema zajedničkoj masi i ustanovite da se napon svake točke prema masi mijenja u različitim stupnjevima. U ovom trenutku, napon baterije od 9 V je stabilan. Međutim, utvrđeno je da su se pozitivni i negativni naponi prema zemlji promijenili. Vidljivo je da se ova pojava događa na uređajima koji dijele napajanje. Budući da CD4011 radi samo u zupčaniku. Stoga se usredotočite na provjeru dvostrukog operacijskog pojačala TL062. Isključite njegov pozitivni i negativni izvor napajanja, a zatim izmjerite radnu struju instrumenta od 1,2 mA, a referentni radni napon je oko 100 mV i stabilan je i nepromijenjen. To znači da postoji lagani kvar unutar TL062. Nakon zamjene čipa kvar se otklanja.
(4) Korisnik mjeri napon u otpornom prijenosniku zbog pogrešnog rada, što rezultira izostankom odgovora pri mjerenju otpora s otporničkim prijenosnikom. Oštećen je osigurač PO1 (1,5KΩ) iz kruga za mjerenje otpora, što rezultira izostankom odgovora na mjerenje otpora. Nakon zamjene otpornika, problem je riješen. Glavni razlog kvara je taj što kada je napon otpora pogrešno izmjeren, tranzistor Q1 (C9014) se pokvari u obrnutom smjeru, tako da struja koja prolazi kroz otpor PO1 brzo raste i otpor PO1 pregori. Ako otpor PO1 nije oštećen i Q1 (C9014) obrnuti kratki spoj, to će uzrokovati da datoteka otpora ne prikazuje "1" kada je otvorena. Istodobno treba napomenuti da kondenzator spojen paralelno s Q1 ponekad dolazi do kvara i istodobnog kratkog spoja. Takvi se kvarovi često pojavljuju na digitalnim mjeračima kao što su DT890, DT9101, DT9108 i DT9107.
(5) Digitalni mjerač prije nije mogao mjeriti. Nakon zamjene A/D pretvarača ICL7136 (originalni onaj korišten za ovaj mjerač bio je ICL7106), datoteke struje, napona i kapacitivnosti su normalne. Ali datoteka otpora ne može se izmjeriti. Kada je krug otvoren, broj skače i ne može se stabilizirati. Prema načelnoj analizi, ICL7106 i ICL7136 mogu se međusobno zamijeniti, ali još uvijek postoje razlike u praktičnoj primjeni. Iz analize tipičnih sklopova ICL7136 i ICL7106, odgovarajuće povećanje integralnog otpora i smanjenje integralnog kapaciteta na ICL7136 pomoći će u poboljšanju stabilnosti profila otpora. Integralni otpor je eksperimentima povećan s izvornih 56 kΩ na oko 330 kΩ, a profil otpora radi normalno. Rezultati mjerenja su točni. Istodobno, to ne utječe na korištenje drugih datoteka. Ovaj fenomen zamjenjuje ICL7106 u DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 i drugim vrstama digitalnih mjerača.
Savjeti za popravak digitalnog multimetra:
Za neispravan instrument najprije provjerite i utvrdite je li pojava kvara uobičajena (ne mogu se mjeriti sve funkcije) ili individualna (pojedine funkcije ili pojedinačni rasponi), a zatim razlučite situaciju i riješite problem.
1. Ako svi zupčanici ne rade, usredotočite se na provjeru kruga napajanja i kruga A/D pretvarača. Kada provjeravate dio za napajanje, možete ukloniti laminiranu bateriju, pritisnuti prekidač za napajanje, spojiti pozitivni ispitni vod na negativni napon napajanja mjerača koji se ispituje i spojiti negativni ispitni vod na pozitivni napon napajanja (za digitalne multimetre ), prebacite prekidač na stupanj za mjerenje dioda, ako zaslon prikazuje Ako je to prednji napon diode, to znači da je dio napajanja dobar. Ako je odstupanje veliko, to znači da postoji problem s dijelom napajanja. Ako postoji prekid strujnog kruga, usredotočite se na provjeru prekidača napajanja i kabela baterije. Ako dođe do kratkog spoja, trebate upotrijebiti metodu prekida strujnog kruga kako biste postupno isključili komponente koje koriste napajanje, usredotočujući se na provjeru operacijskih pojačala, mjerača vremena i A/D pretvarača. Ako dođe do kratkog spoja, više od jedne integrirane komponente općenito je oštećeno. A/D pretvarač se može provjeriti istovremeno s osnovnim mjeračem, koji je ekvivalentan DC mjeraču analognog multimetra. Specifična metoda inspekcije je sljedeća:
(1) Raspon mjerača koji se ispituje okrenut je na najnižu razinu istosmjernog napona;
(2) Izmjerite je li radni napon A/D pretvarača normalan. U skladu s modelom A/D pretvarača korištenim u tablici, koji odgovara V plus pinu i COM pinu, usporedite izmjerenu vrijednost s njegovom tipičnom vrijednošću.
(3) Izmjerite referentni napon A/D pretvarača. Referentni napon uobičajeno korištenih digitalnih multimetara općenito je 100 mV ili 1 V, to jest, mjeri se istosmjerni napon između VREF plus i COM.
