El principio de funcionamiento y las características del multímetro digital:
El convertidor A/D integral doble es el "corazón" del multímetro digital, a través del cual se realiza la conversión de cantidad analógica a cantidad digital. El circuito periférico incluye principalmente convertidor de función, interruptor de selección de función y rango, pantalla LCD o LED, además del circuito de oscilación del zumbador, circuito de accionamiento, circuito de detección de encendido y apagado, circuito indicador de bajo voltaje, punto decimal y signo (polaridad). símbolo, etc.) circuito de accionamiento.
La estructura básica de un multímetro digital.
El convertidor A/D es el núcleo del multímetro digital. Adopta el circuito integrado a gran escala de un solo chip ICL7106. El 7106 adopta la salida de puerta XOR interna, que puede controlar la pantalla LCD y ahorrar electricidad. Sus principales características son: fuente de alimentación única, amplio rango de voltaje, uso de baterías apiladas de 9V para lograr la miniaturización del instrumento, alta impedancia de entrada y uso de interruptores analógicos internos para lograr el ajuste automático del cero y la conversión de polaridad. La desventaja es que la velocidad de conversión A/D es relativamente lenta, pero puede satisfacer las necesidades de las mediciones eléctricas convencionales.
El siguiente es el análisis de fallas común y los métodos de procesamiento:
(1) Para verificar la falla del multímetro digital, primero verifique y juzgue si el fenómeno de falla es común (por ejemplo, no se pueden medir todos los engranajes) o individual (por ejemplo, solo no se puede medir el engranaje actual). La pantalla LCD debe enfocarse en verificar el circuito de suministro de energía y el convertidor A/D; si hay un problema con los archivos individuales, significa que la fuente de alimentación y el convertidor A/D funcionan normalmente, y debe consultar el circuito de la unidad para encontrar la falla.
(2) El rango de voltaje de CC mínimo del multímetro digital (es decir, el rango de 200 mV de CC) es el rango básico del multímetro digital de tres y medio.
(3) El engranaje básico de voltaje de CC no vuelve a cero. En general, se debe a que la proximidad de la resistencia divisora de voltaje está sucia, por lo que debe limpiarse alrededor de la resistencia para que vuelva a cero y luego ingrese un voltaje de 1 V desde la fuente de voltaje de CC para la calibración y ajuste el potenciómetro de CC durante calibración.
(4) El voltaje de referencia es anormal y el medidor siempre muestra "1", cualquiera que sea la marcha que esté encendida. Verifique si hay un voltaje de referencia de 100 mV entre los pines 35 y 36 del bloque integrado ICL7106, y luego verifique si el potenciómetro del interruptor VR1 está en buenas condiciones y divide el voltaje. ¿Son precisas las resistencias R12 (4Ω) y R13 (150Ω)?
(5) Los números que se muestran en cada engranaje saltan y no se pueden usar. La mayor parte de esta falla se debe a que el capacitor de gran capacidad no se descarga durante la medición, y algunos tienen un engranaje incorrecto al medir, lo que da como resultado daños en los bloques integrados de base de tiempo dual ICM7556 e ICL7106. Al verificar, primero mida la corriente en ambos extremos de la batería. Si es superior a 10 mA, significa que el 7556 está dañado; si la corriente sigue siendo grande, el 7106 está dañado; si la corriente es inferior a 2,5 mA, la corriente es inferior a 2,5 mA. Explique que el otro es básicamente normal. Si es un poco más grande, significa que algunos condensadores tienen alguna fuga. Después de reemplazar los componentes dañados a tiempo, primero verifique si el engranaje de 200 mV es normal y luego pruebe otras funciones.
(6) El zumbador no suena. Si la luz indicadora está encendida, es posible que el bloque integrado de la puerta NAND CD4011 esté dañado; Si la luz no está encendida, puede ser que el bloque integrado del circuito de amplificador operacional dual TL062 esté dañado, la mitad de sus pines son corriente alterna, la mitad del zumbador, golpea el zumbador, el sonido significa que la mitad del tubo el zumbador está completamente cargado; golpee el engranaje AC 2V, toque el extremo de entrada con un destornillador y muestre "1", significa que la mitad AC del tubo está completamente cargada.
(7) "1888" se muestra cuando se produce el encendido.
El multímetro digital debe limpiarse regularmente, de lo contrario, será fácil provocar un cortocircuito y hacer que el medidor funcione de manera anormal.
Nueve experiencias principales de solución de problemas de multímetro digital pequeño
Fenómeno: la visualización de la corriente y el voltaje de CA no es cero cuando no hay entrada de voltaje.
Razón 1: después de abrir la caja y observar cuidadosamente, se descubre que el reloj se ha utilizado durante mucho tiempo y que los contactos del interruptor se han contaminado gravemente. Dondequiera que pasen los contactos del interruptor, hay rastros negros contaminados con polvo de cobre. Estas contaminaciones constituyen una cierta cantidad de baterías voltaicas con capacidad irregular, cuyo voltaje afecta el mecanismo de medición, por lo que la visualización de cada marcha no puede volver a cero.
Solución: use un cepillo marrón para sumergir en gasolina de aviación, limpie los contactos del interruptor y luego limpie la contaminación con agua limpia. Después del secado, la pantalla de cada engranaje de la comunicación volverá a cero y se eliminará la falla.
Razón 2: hay un amplificador de CA en el circuito de medición de voltaje de CA y un capacitor de retroalimentación está conectado entre el extremo de salida y el extremo de entrada. Cuando el capacitor de retroalimentación está abierto, la señal de alta frecuencia seguirá a la señal medida directamente al mecanismo de medición. En el caso de que no haya entrada, la señal de interferencia del campo eléctrico externo también se amplificará directamente, mostrando el fenómeno de que no puede volver a cero. Solución: Reemplace el condensador de retroalimentación del amplificador de CA y se eliminará la falla.
Falla 2: El equipo de resistencia de 20 MΩ no puede regresar a cero y la medición falla.
Fenómeno: La medición es normal en el rango de baja resistencia como 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, pero cuando la resistencia se establece en 20MΩ, sin importar el tamaño de la resistencia medida, siempre muestra un valor fijo relativamente estable y el valor de la resistencia de la resistencia medida no se puede mostrar correctamente en absoluto.
Motivo: Después de desembalar e inspeccionar, se descubrió que la fuga de la batería era grave y se había extendido a la placa de circuito. Como resultado, se formó un nuevo camino, que hizo algunos circuitos que no estaban conectados entre sí. Se estima que la resistencia equivalente de la fuga es de 9MΩ. Cuando se mide en el rango de baja resistencia, dado que la fuga R de la resistencia de fuga es mucho mayor que el rango de 200Ω→2KΩ→20KΩ, la corriente dividida por la fuga R es muy pequeña y el efecto de derivación de la resistencia de fuga puede ignorarse aproximadamente , y los resultados de la medición se ven afectados por Tiene poco efecto. Con el aumento del rango, la influencia de la fuga de R comienza a aumentar. Cuando alcance el rango de 20 MΩ, habrá un valor de visualización estable de 9 MΩ independientemente de si hay una resistencia medida o no.
Solución: limpie todas las fugas de la batería con un paño seco, reemplácela con una batería nueva y luego enciéndala para verificar, la falla desaparece por completo. Falla 3: La pantalla LCD está incompleta.
Fenómeno: los trazos digitales que se muestran en la pantalla LCD están incompletos, la falla desaparece cuando presiona la carcasa con fuerza y la falla vuelve a aparecer cuando la suelta un poco. Motivo: mal contacto entre las clavijas del chip de la pantalla, el caucho de plomo y los electrodos de la pantalla LCD en el chasis. Solución: tome un trozo de película de plástico transparente, córtelo en un trozo del mismo tamaño que la pantalla LCD y colóquelo entre la ventana de visualización del chasis y la pantalla LCD, y luego apriete los tornillos de la cubierta trasera para forzar los componentes internos estén en estrecho contacto. Volver a la normalidad.
Falla 4: El punto decimal que se muestra en la pantalla LCD está fuera de lugar.
Fenómeno: Las posiciones de visualización del punto decimal de voltaje, corriente y resistencia son inconsistentes con las posiciones que deberían mostrarse.
Motivo: la inspección de desembalaje encontró que la garra de posicionamiento de la placa del interruptor estaba rota y dañada, y la pieza de contacto móvil estaba deformada debido a una fuerza desigual. Aprobado, lo que hace que el punto decimal se extravíe.
Solución: Después de reemplazar la pieza de contacto móvil deformada, la falla se elimina por completo.
Fallo 5: Los resultados de la medición del rango de voltaje de CC son inconsistentes.
Fenómeno: cuando se mide un voltaje de CC estable de 100 V, comienza a mostrarse como 105,1 V y se convierte en una pantalla de desbordamiento después de 2 minutos.
Motivo: Se ha comprobado que la batería que utiliza el multímetro es insuficiente. Cuando la batería está bajo voltaje, el voltaje estándar en el convertidor de analógico a digital del multímetro se desvía constantemente, por lo que el error de indicación aumentará con la disminución continua del rendimiento de la batería. Cuanto mayor sea el tiempo, más evidente será el error de indicación.
Solución: Reemplace la batería del multímetro.
Falla 6: El equipo de alto voltaje de voltaje de CA siempre se desborda y se muestra.
Fenómeno: cuando el voltaje de CA es de 750 V al medir el voltaje de CA de 50 V, la pantalla se desborda.
Motivo: Después de desembalar e inspeccionar, se encuentra que hay rastros de arco quemado entre las piezas de contacto fijas conectadas al canal de entrada. La madera contrachapada en este lugar se rompió debido a que se quemó y carbonizó, por lo que el voltaje medido externo, que debería haber sido dividido por el divisor de voltaje, se transmitió directamente al amplificador.
Resolución de problemas de multímetro de 3.5-dígitos
La mayoría de las razones por las que se daña el multímetro digital se deben a una operación incorrecta por parte del usuario. Los componentes principales del daño del instrumento son: ① El convertidor A/D ICL7106 o ICL7136 está dañado. ②El amplificador operacional TL062 está dañado. ③El circuito base de tiempo dual ICM7556 está dañado. ④ Cuatro compuertas NAND CD4011 están dañadas. ⑤ El transistor Q1 (C9014) y la resistencia de protección PO1 (1.5KΩ) del circuito de protección contra sobrevoltaje del engranaje de resistencia están dañados. ⑥La fuga del capacitor C9 (35V/0.33μF) hará que el voltaje de referencia cambie y cause errores de medición. El método de mantenimiento se describe en detalle a continuación.
1. Proceso de reparación de fallas de energía
El trabajo de mantenimiento del medidor digital generalmente comienza desde la fuente de alimentación. Después de encender el interruptor, si no hay una pantalla de cristal líquido, primero debe verificar si la batería de 9V está vacía o si el voltaje de la batería es demasiado bajo. Si el voltaje de la batería es normal, debe verificar si hay un voltaje de 9V entre V plus (pin 1) y V- (pin 26) del convertidor A/D ICL7106. Solo cuando el voltaje de la fuente de alimentación ICL7106 funciona en un estado normal, se puede buscar la causa de la falla. La búsqueda de fallas debe integrarse de acuerdo con la primera verificación, por ejemplo, si el voltaje de referencia del convertidor A / D ICL7106 funciona normalmente y si la pantalla puede mostrarse normalmente. Como se muestra en la figura, se muestra el diagrama de flujo de resolución de problemas de la fuente de alimentación del multímetro digital.
2. Ejemplos de solución de problemas
(1) El voltaje de referencia es inexacto o inestable: un multímetro digital muestra normal, pero durante la verificación, se encuentra que el valor medido es obviamente bajo. El voltaje de referencia es de solo unos 75 mV. A través de una inspección cuidadosa, se encuentra que hay contaminación por aceite cerca del divisor de voltaje de referencia R12, R13 y W1, lo que provoca la fuga de la placa impresa y la disminución del aislamiento, lo que reduce el R12. Después de limpiar con alcohol absoluto y secar, el problema está solucionado.
(2) Un medidor digital muestra "-1" sin importar en qué engranaje se encuentre, y el usuario informa que no se puede usar. Mida su corriente de trabajo hasta 5 mA, mientras que el medidor es de aproximadamente 1,2 mA cuando funciona normalmente. Su voltaje de referencia tampoco es correcto. Después de reemplazar el ICL7106, la falla persiste. Del análisis del principio del medidor digital, el circuito de base de tiempo dual ICM7556 se daña fácilmente por sobrecarga. Después de quitar el ICM7556, la corriente operativa cae a alrededor de 1,2 mA. El voltaje entre el voltaje de referencia VREF (pin 36) y COM es de 100 mV, lo cual es normal. A excepción del engranaje del condensador, el resto de los engranajes vuelven a la normalidad. Según el análisis de fallas, cuando el usuario mide la capacitancia, la carga eléctrica en el capacitor no se descarga por completo, por lo que se mide la capacitancia y se daña el ICM7556. La corriente que fluye a través del ICM7556 es demasiado grande, lo que hace que aumente el potencial COM, lo que reduce el voltaje de referencia.
(3) La visualización de un medidor digital es normal, pero se encuentra que el error es grande durante la verificación y el voltaje de referencia de medición es obviamente bajo e inestable. Cuando la fuente de alimentación se acaba de encender, el voltaje de trabajo se mide en 100 mV, pero después de un tiempo, el voltaje caerá. El análisis de este fenómeno muestra que cierta parte del circuito tiene una ruptura suave. Después de presionar primero el ICM7556, la falla permanece. Luego reemplace el ICL7106, la corriente de trabajo aún es demasiado grande y el voltaje de referencia es anormal. Luego encuentre el voltaje de cada punto a la tierra común y encuentre que el voltaje de cada punto a la tierra cambia en diversos grados. En este momento, el voltaje de la batería de 9V es estable. Sin embargo, se encuentra que los voltajes positivo y negativo a tierra han cambiado. Se puede observar que este fenómeno ocurre en los dispositivos que comparten la fuente de alimentación. Porque CD4011 solo funciona en el zumbador. Así que concéntrese en comprobar el amplificador operacional dual TL062. Desconecte su fuente de alimentación positiva y negativa, y luego mida que la corriente de trabajo del instrumento es de 1,2 mA, y el voltaje de trabajo de referencia es de aproximadamente 100 mV, y es estable y sin cambios. Significa que hay una falla suave dentro del TL062. Después de reemplazar el chip, se elimina la falla.
(4) Un usuario mide el voltaje en el equipo de resistencia debido a un mal funcionamiento, lo que da como resultado que no haya respuesta al medir la resistencia con el equipo de resistencia. Se dañó el fusible PO1 (1,5 KΩ) del circuito para medir la resistencia, lo que provocó que no respondiera a la medición de resistencia. Después de reemplazar la resistencia, el problema está resuelto. La razón principal de la falla es que cuando el voltaje de la resistencia se mide incorrectamente, el transistor Q1 (C9014) se rompe en la dirección inversa, por lo que la corriente que pasa a través de la resistencia PO1 aumenta rápidamente y la resistencia PO1 se quema. Si la resistencia PO1 no está dañada y Q1 (C9014) tiene un cortocircuito de ruptura inversa, hará que el archivo de resistencia no muestre "1" cuando esté abierto. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que el condensador conectado en paralelo con Q1 a veces se rompe y se cortocircuita al mismo tiempo. Tales fallas a menudo aparecen en medidores digitales como DT890, DT9101, DT9108 y DT9107.
(5) Un medidor digital no podía medir antes. Después de reemplazar el convertidor A/D ICL7136 (el original usado para este medidor era ICL7106), los archivos de corriente, voltaje y capacitancia son todos normales. Pero el archivo de resistencia no se puede medir. Cuando el circuito está abierto, el número salta y no se puede estabilizar. Según el análisis principal, ICL7106 e ICL7136 pueden intercambiarse, pero aún existen diferencias en la aplicación práctica. A partir del análisis de los circuitos típicos de ICL7136 e ICL7106, aumentar adecuadamente la resistencia integral y reducir la capacitancia integral en el ICL7136 ayudará a mejorar la estabilidad del perfil de resistencia. La resistencia integral se incrementa desde los 56 kΩ originales a aproximadamente 330 kΩ a través de experimentos, y el perfil de resistencia funciona normalmente. Los resultados de la medición son precisos. Al mismo tiempo, no afecta el uso de otros archivos. Este fenómeno reemplaza a ICL7106 en DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 y otros tipos de medidores digitales.
Consejos de reparación de multímetros digitales:
Para un instrumento defectuoso, primero verifique y determine si el fenómeno de falla es común (no se pueden medir todas las funciones) o individual (funciones individuales o rangos individuales), y luego distinga la situación y resuelva el problema.
1. Si todos los engranajes no funcionan, concéntrese en verificar el circuito de suministro de energía y el circuito del convertidor A/D. Al verificar la parte de la fuente de alimentación, puede quitar la batería laminada, presionar el interruptor de encendido, conectar el cable de prueba positivo a la fuente de alimentación negativa del medidor bajo prueba y conectar el cable de prueba negativo a la fuente de alimentación positiva (para multímetros digitales ), cambie el interruptor al engranaje de medición del diodo, si la pantalla muestra Si es el voltaje directo del diodo, significa que la parte de la fuente de alimentación es buena. Si la desviación es grande, significa que hay un problema con la fuente de alimentación. Si hay un circuito abierto, concéntrese en verificar el interruptor de encendido y los cables de la batería. Si hay un cortocircuito, debe utilizar el método de interrupción del circuito para desconectar gradualmente los componentes que utilizan la fuente de alimentación, concentrándose en verificar los amplificadores operacionales, los temporizadores y los convertidores A/D. Si se produce un cortocircuito, generalmente se daña más de un componente integrado. El convertidor A/D se puede comprobar al mismo tiempo que el medidor básico, que es equivalente al medidor de CC de un multímetro analógico. El método de inspección específico es el siguiente:
(1) El rango del medidor bajo prueba se cambia al nivel más bajo de voltaje de CC;
(2) Mida si el voltaje de trabajo del convertidor A/D es normal. De acuerdo con el modelo de convertidor A/D utilizado en la tabla, correspondiente al pin V plus y al pin COM, compare el valor medido con su valor típico.
(3) Mida el voltaje de referencia del convertidor A/D. El voltaje de referencia de los multímetros digitales de uso común es generalmente de 100 mV o 1 V, es decir, se mide el voltaje de CC entre VREF plus y COM.
