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提問(wèn)者:網(wǎng)友
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2017-02-11
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萬(wàn)用表有用于基本故障診斷的便攜式裝置,也有放置在工作臺(tái)的裝置,有的解析度可以達(dá)到七、八位數(shù);這樣的設(shè)備,在實(shí)驗(yàn)室很常見(jiàn),一般被用作電壓或電阻的基準(zhǔn),或用來(lái)調(diào)校多功能標(biāo)準(zhǔn)器的性能。電流、電壓和電阻的測(cè)量,一般被視為萬(wàn)用計(jì)的基本功能。早期萬(wàn)用表制造廠商 AVO 的品牌,就是該設(shè)備能夠測(cè)量的這三種度量單位的名稱(chēng)的縮寫(xiě):安培 (Ampere)、伏特 (Volt)、歐姆 (Ohm)。現(xiàn)在的新設(shè)備,可以測(cè)量更多的度量;一些常見(jiàn)的附加功能,及其測(cè)量的度量單位包括:電感(亨利) 電容(法拉) 電導(dǎo)(西門(mén)) 溫度(攝氏度) 頻率(赫茲) 負(fù)載比,Duty cycle(百分率) 萬(wàn)用表有模擬和數(shù)字兩種。早期的萬(wàn)用表,使用磁石偏轉(zhuǎn)指針的表盤(pán),與經(jīng)典的電流計(jì)相同;現(xiàn)代則采用LCD或VFD(真空螢光顯示器,Vacuum fluorescent display)提供的數(shù)字顯示。模擬萬(wàn)用表在二手市場(chǎng)上不難找到,但它不太精確,這是因?yàn)檎{(diào)零和從儀表面板上準(zhǔn)確的讀數(shù)都容易產(chǎn)生偏差。有的模擬萬(wàn)用表,使用真空管來(lái)放大輸入的信號(hào),這種設(shè)計(jì)的萬(wàn)用表也被稱(chēng)為真空管伏特計(jì)(VTVM,Vacuum Tube Volt Meters)或真空管萬(wàn)用表(VTMM,Vacuum Tube Multimeters)?,F(xiàn)代萬(wàn)用表已全部數(shù)字化,并被專(zhuān)稱(chēng)為數(shù)字萬(wàn)用表(DMM,Digital MultiMeter)。在這種設(shè)備中,被測(cè)量信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓并被數(shù)字的前置放大器放大,然后由數(shù)字顯示屏直接顯示該值;這樣就避免了在讀數(shù)時(shí)視差帶來(lái)的偏差。同樣,更好的電路系統(tǒng)和電子學(xué),也提高了測(cè)量精度。舊的模擬儀表的基本精度在5%到10%之間,現(xiàn)代便攜數(shù)字萬(wàn)用表則可以達(dá)到±0.025%,而工作臺(tái)設(shè)備更高達(dá)百萬(wàn)分之一的精度。從控制電路到小型嵌入式計(jì)算機(jī),集成電路使現(xiàn)代數(shù)字儀表能提供更多的功能。常見(jiàn)的增強(qiáng)測(cè)量包括:限制電流的半導(dǎo)體結(jié)電壓降測(cè)量,用來(lái)確定晶體管的類(lèi)型 測(cè)量量的圖形化顯示,比如柱狀圖;可以使是否通過(guò)(go/no-go)測(cè)量更容易 連續(xù)測(cè)量,并在電路發(fā)生狀況時(shí)發(fā)聲報(bào)警 低頻示波器 電話測(cè)試裝置 自動(dòng)電路測(cè)試,包括自動(dòng)的定時(shí)、延時(shí)信號(hào)等 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)探測(cè)功能,比如記錄指定時(shí)期的最大、最小讀數(shù),或按照固定間隔獲取一定量的樣本讀數(shù) 取樣并保持,可以鎖定最后一次的讀數(shù),供在設(shè)備從測(cè)試電路上拿開(kāi)之后讀取 自動(dòng)轉(zhuǎn)換測(cè)試量程,測(cè)量時(shí)儀表自動(dòng)選擇合適的測(cè)量量程,保護(hù)儀表不被損壞 數(shù)字萬(wàn)用表通常有電路或者軟件可以保證準(zhǔn)確的測(cè)量任何頻率的交流電壓。這類(lèi)萬(wàn)用表使用均方根方法合并輸入信號(hào),這樣即使輸入信號(hào)不是一個(gè)理想的正弦波,也能正確的讀取到真正的電壓值。有些現(xiàn)代萬(wàn)用表可以通過(guò)紅外線、RS-232或IEEE-488設(shè)備總線等與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連。通過(guò)這些方式,計(jì)算機(jī)可以在測(cè)量時(shí)記錄讀數(shù),或者從設(shè)備把一組結(jié)果上傳到計(jì)算機(jī)中?,F(xiàn)代設(shè)備和系統(tǒng)變得越來(lái)復(fù)雜,萬(wàn)用表在技師工具箱中也逐漸不再通用;更復(fù)雜和專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備正在取代它。例如,原來(lái)在測(cè)量天線時(shí),工作人員可能是使用歐姆計(jì)測(cè)量它的電阻;而現(xiàn)代技術(shù)人員則可能使用手持分析儀測(cè)試幾個(gè)參數(shù),以此來(lái)確定天線電纜的完整性。 數(shù)字萬(wàn)用表表具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確度,其應(yīng)用幾乎遍及所有企業(yè)。但由于其故障出現(xiàn)呈多因素,且遇到問(wèn)題的隨機(jī)性大,沒(méi)有太多規(guī)律可循,將工作實(shí)際中所積累的一些修理經(jīng)驗(yàn)整理出來(lái),以供從事本專(zhuān)業(yè)的同仁參考。 一、修理方法 尋找故障應(yīng)先外后里,先易后難,化整為零,重點(diǎn)突破。其方法大致可分為以下幾種: 1.感覺(jué)法 憑借感官直接對(duì)故障原因做出判斷,通過(guò)外觀檢查,能發(fā)現(xiàn)如斷線、脫焊、搭線短路、熔絲管斷、燒壞元件、機(jī)械性損傷、印刷電路上銅箔翹起及斷裂等;可以觸摸出電池、電阻、晶體管、集成塊的溫升情況,可參照電路圖找出溫升異常的原因。另外,用手還可檢查元件有否松動(dòng)、集成電路腳管是否插牢,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是否卡帶;可以聽(tīng)到和嗅到有無(wú)異聲、異味。 2.測(cè)電壓法 測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)的工作電壓是否正常,可較快找出故障點(diǎn)。如測(cè)A/D轉(zhuǎn)換器的工作電壓、基準(zhǔn)電壓等。 3.短路法 在前面所講的檢查A/D轉(zhuǎn)換器方法里一般都采用短路法,這種方法在修理弱電和微電儀器時(shí)用得較多。 4.斷路法 把可疑部分從整機(jī)或單元電路中斷開(kāi),若故障消失,表示故障在斷開(kāi)的電路中。此法主要適合于電路存在短路的情況。 5.測(cè)元件法 當(dāng)故障已縮小到某處或幾個(gè)元件時(shí),可對(duì)其進(jìn)行在線或離線測(cè)量。必要時(shí),用好的元件進(jìn)行替換,若故障消失,說(shuō)明元件已壞。 6.干擾法 利用人體感應(yīng)電壓作為干擾信號(hào),觀察液晶顯示的變化情況,常用于檢查輸入電路與顯示部分是否完好。 二、修理技巧 對(duì)一塊故障儀表首先應(yīng)檢查和判別故障現(xiàn)象是共性(所有功能都不能測(cè)量),還是個(gè)性(個(gè)別功能或個(gè)別量程),然后區(qū)別情況,對(duì)癥解決。 1.若所有檔均不能工作,應(yīng)重點(diǎn)檢查電源電路和A/D轉(zhuǎn)換器電路。檢查電源部分時(shí),可取下疊層電池,按下電源開(kāi)關(guān),用正表筆接被測(cè)表電源負(fù),負(fù)表筆接電源正(對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表而言),開(kāi)關(guān)打到二級(jí)管測(cè)量檔,若顯示的是二級(jí)管正向電壓,則說(shuō)明電源部分是好的,若偏差大,則說(shuō)明電源部分有問(wèn)題。若出現(xiàn)開(kāi)路,重點(diǎn)檢查電源開(kāi)關(guān)和電池引線等。若出現(xiàn)短路,則需要采用斷路法,逐步斷開(kāi)使用電源的元件,重點(diǎn)檢查運(yùn)算放大器、定時(shí)器及A/D轉(zhuǎn)換器等。若出現(xiàn)短路,一般都不止損壞一塊集成元件。檢查A/D轉(zhuǎn)換器可以和基本表同時(shí)進(jìn)行,相當(dāng)于模擬式萬(wàn)用表的直流表頭,具體檢查方法: (1)被測(cè)表的量程轉(zhuǎn)到直流電壓最低檔; (2)測(cè)量A/D轉(zhuǎn)換器工作電壓是否正常。根據(jù)表內(nèi)所用A/D轉(zhuǎn)換器型號(hào),對(duì)應(yīng)V+腳和COM腳,測(cè)量值與它的典型值相比較是否相符。 (3)測(cè)A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓,目前常用的數(shù)字萬(wàn)用表的基準(zhǔn)電壓一般都是100mV或1V,即測(cè)量VREF+與COM之間的直流電壓,若偏離100mV或1V,可通過(guò)外接電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。 (4)檢查輸入為零的顯示數(shù),把A/D轉(zhuǎn)換器的正端IN+與負(fù)端IN-短接,使輸入電壓Vin=0,儀表顯示“00.0"或“00.00"。 (5)檢查顯示器的全亮筆劃。把測(cè)試端TEST腳與正電源端V+短接,使邏輯地變成高電位,全部數(shù)字電路停止工作。因每個(gè)筆劃上都加有直流電壓,所以全部筆劃亮對(duì)位表顯示“1888",對(duì)位表顯示“18888"。若存在缺筆劃現(xiàn)象,檢查A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)輸出腳與導(dǎo)電膠(或聯(lián)線),與顯示器之間是否有接觸不良和斷線情況。 2.若個(gè)別檔有問(wèn)題,說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換器和電源部分都工作正常。因直流電壓、電阻檔共用一套分壓電阻;交直流電流共用分流器;交流電壓與交流電流共用一套AC/DC轉(zhuǎn)換器;其它如Cx、HFE、F等都由獨(dú)立的不同轉(zhuǎn)換器組成。了解它們之間的關(guān)系,再根據(jù)電源圖,就很容易找到故障部位。若測(cè)量小信號(hào)不準(zhǔn)確或顯示數(shù)字跳動(dòng)大,則重點(diǎn)檢查量程開(kāi)關(guān)的接觸是否良好。 3.若出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn),且數(shù)值總是累計(jì)增大,短接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,顯示數(shù)據(jù)不為零的情況,則一般是0.1μF的基準(zhǔn)電容性能不良所引起的。 根據(jù)以上分析,數(shù)字萬(wàn)用表的修理基本順序應(yīng)是:數(shù)字表頭部→直流電壓→直流電流→交流電壓→交流電流→電阻檔(包括蜂鳴器和檢查二級(jí)管正壓降)→Cx→HFE、F、H、T等。但也不可過(guò)分機(jī)械,有些明顯能看出的問(wèn)題,可以先處理。但在進(jìn)行調(diào)校時(shí),則一定要按照上述程序。 總之,一塊故障萬(wàn)用表,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè),首先要分析故障可能出現(xiàn)的部位,然后根據(jù)線路圖找到故障位置進(jìn)行更換和修復(fù)。因數(shù)字萬(wàn)用表是較精密的儀表,更換元件一定要用參數(shù)相同的元件,特別是更換A/D轉(zhuǎn)換器,一定要采用生產(chǎn)廠家經(jīng)嚴(yán)格篩選的集成塊,否則將出現(xiàn)誤差而達(dá)不到所需準(zhǔn)確度。新?lián)Q的A/D轉(zhuǎn)換器,也需要按前面所述的方法進(jìn)行檢查,切不可因新而置信不疑。 目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)字萬(wàn)用表的廠家甚多,質(zhì)量也有優(yōu)劣,對(duì)雙面復(fù)銅板的質(zhì)量問(wèn)題,在修理中是不易發(fā)現(xiàn)的。樹(shù)脂板的絕緣強(qiáng)度不夠時(shí),主要表現(xiàn)在測(cè)量高電壓時(shí)誤差較大,修理時(shí)要與分壓電阻的阻值變化區(qū)別開(kāi)來(lái)。遇到這種情況,最好是采用斷路法,尋找故障點(diǎn)。對(duì)燒壞碳化的部分要清除干凈,達(dá)到絕緣要求。遇到由雙面連線因過(guò)渡孔斷裂而引起不能輸入信號(hào)時(shí),容易與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不良的現(xiàn)象混淆而難以分開(kāi),這類(lèi)故障宜采用短路法尋找故障點(diǎn)。
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