ניתוח תקלות נפוצות ותחזוקה של מולטימטר דיגיטלי

עקרון העבודה והמאפיינים של המולטימטר הדיגיטלי:

ממיר A/D האינטגרלי הכפול הוא "הלב" של המולטימטר הדיגיטלי, באמצעותו מתבצעת המרה של כמות אנלוגית לכמות דיגיטלית. המעגל ההיקפי כולל בעיקר ממיר פונקציות, מתג בחירת פונקציות וטווח, תצוגת LCD או LED, בנוסף למעגל תנודת זמזם, מעגל הנעה, מעגל הדלקה-כיבוי, מעגל חיווי מתח נמוך, נקודה עשרונית וסימן (קוטביות). סמל וכו') מעגל כונן.

המבנה הבסיסי של מולטימטר דיגיטלי

ממיר A/D הוא הליבה של המולטימטר הדיגיטלי. הוא מאמץ את המעגל המשולב בקנה מידה גדול עם שבב יחיד ICL7106. ה-7106 מאמץ את פלט שער ה-XOR הפנימי, שיכול להניע את תצוגת ה-LCD ולחסוך בחשמל. המאפיינים העיקריים שלו הם: ספק כוח יחיד, טווח מתח רחב, שימוש בסוללות מוערמות של 9V להשגת מזעור המכשיר, עכבת כניסה גבוהה ושימוש במתגים אנלוגיים פנימיים להשגת התאמה אוטומטית של אפס והמרת קוטביות. החיסרון הוא שמהירות המרת A/D היא איטית יחסית, אך היא יכולה לענות על הצרכים של מדידות חשמליות קונבנציונליות.

להלן שיטות ניתוח ועיבוד התקלות הנפוצות:

(1) לבדיקת תקלת המולטימטר הדיגיטלי יש לבדוק תחילה ולשפוט האם תופעת התקלה היא שכיחה (לדוגמה, לא ניתן למדוד את כל ההילוכים) או אינדיבידואלית (לדוגמה, לא ניתן למדוד רק את ההילוך הנוכחי). תצוגת LCD, צריכה להתמקד בבדיקת מעגל אספקת החשמל וממיר A/D; אם יש בעיה עם קבצים בודדים, זה אומר שספק הכוח וממיר A/D פועלים כרגיל, ועליכם לפנות למעגל היחידה כדי למצוא את התקלה.

(2) טווח מתח DC המינימלי של המולטימטר הדיגיטלי (כלומר, טווח DC 200mV) הוא הטווח הבסיסי של המולט הדיגיטלי שלוש וחצי.

(3) ההילוך הבסיסי של מתח DC אינו חוזר לאפס. בדרך כלל, זה בגלל שסביבת הנגד של מחלק המתח מלוכלך, אז יש לנגב אותו סביב הנגד כדי לגרום לו לחזור לאפס, ולאחר מכן להזין מתח 1V ממקור מתח DC לכיול, ולכוון את פוטנציומטר DC במהלך כִּיוּל.

(4) מתח הייחוס אינו תקין, והמונה תמיד מציג "1" בכל הילוך שהופעל. בדוק אם יש מתח ייחוס של 100mV בין הפינים ה-35 וה-36 של הבלוק המשולב ICL7106, ולאחר מכן בדוק אם פוטנציומטר המתג VR1 במצב תקין ומחלק את המתח. האם הנגדים R12 (4Ω) ו-R13 (150Ω) מדויקים.

(5) המספרים המוצגים בכל הילוך קופצים מסביב ולא ניתן להשתמש בהם. רוב התקלה הזו נובעת מכך שהקבל בעל הקיבולת הגדולה אינו נפרק בעת המדידה, וחלקם מעבירים הילוך שגוי בעת המדידה, וכתוצאה מכך נזק לבלוקים המשולבים בבסיס כפול ICM7556 ו-ICL7106. בעת הבדיקה, יש למדוד תחילה את הזרם בשני קצוות הסוללה. אם הוא גדול מ-10mA, זה אומר שה-7556 פגום; אם הזרם עדיין גדול, ה-7106 ניזוק; אם הזרם נמוך מ-2.5mA, הזרם קטן מ-2.5mA. הסבירו שהשני הוא בעצם נורמלי. אם הוא מעט יותר גדול, זה אומר שלכמה קבלים יש דליפה מסוימת. לאחר החלפת הרכיבים הפגומים בזמן, בדוק תחילה אם ציוד ה-200mV תקין, ולאחר מכן בדוק פונקציות אחרות.

(6) הזמזם אינו נשמע. אם נורית החיווי דולקת, ייתכן שהגוש המשולב של שער CD4011 NAND פגום; אם האור אינו דולק, ייתכן שהגוש המשולב TL062 של מעגל אופ-אמפר פגום, חצי מהפינים שלו הם זרם AC, חצי מהזמזם, פגע בזמזם הילוך זמזם, הצליל אומר שחצי מהצינור זמזם טעון במלואו; לחץ על גלגל הילוכים AC 2V, גע בקצה הקלט עם מברג, והצג "1", זה אומר שחצי AC של הצינור טעון במלואו.

(7) "1888" מוצג כאשר ההפעלה גרמה.

יש לנקות את המולטימטר הדיגיטלי באופן קבוע, אחרת יהיה קל לקצר ולגרום למונה לפעול בצורה לא תקינה.

תשע חווית פתרון בעיות עיקריות של מולטימטר דיגיטלי קטן

תופעה: התצוגה של זרם ומתח AC אינה אפס כאשר אין קלט מתח.

סיבה 1: לאחר פתיחת המארז ותצפית מדוקדקת, נמצא שהשעון היה בשימוש זמן רב, ומגעי המתג זוהמו בצורה חמורה. בכל מקום שבו עוברים מגעי המתג, יש עקבות שחורים המזוהמים באבקת נחושת. זיהומים אלו מהווים כמות מסוימת של סוללות וולטאיות בעלות קיבולת לא סדירה, שהמתח שלהן משפיע על מנגנון המדידה, כך שלא ניתן להחזיר את התצוגה של כל הילוך לאפס.

פתרון: השתמש במברשת חומה כדי לטבול בבנזין תעופה, לנקות את מגעי המתג ולאחר מכן לנקות את הזיהום במים נקיים. לאחר הייבוש, התצוגה של כל הילוך של התקשורת תחזור לאפס, והתקלה תבוטל.

סיבה 2: יש מגבר AC במעגל מדידת מתח AC, וקבל משוב מחובר בין קצה המוצא לקצה הקלט. כאשר קבל המשוב פתוח, האות בתדר גבוה יעקוב אחר האות הנמדד ישירות לתוך מנגנון המדידה. במקרה של אין כניסה, גם אות ההפרעה של השדה החשמלי החיצוני יוגבר ישירות, מה שמראה את התופעה שהוא לא יכול לחזור לאפס. פתרון: החלף את קבל המשוב של מגבר AC, והתקלה תבוטל.

תקלה 2: לא ניתן להחזיר את גלגל ההתנגדות של 20MΩ לאפס, והמדידה נכשלת.

תופעה: המדידה תקינה בתחום ההתנגדות הנמוכה כגון 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, אך כאשר ההתנגדות מוגדרת ל-20MΩ, לא משנה גודל ההתנגדות הנמדדת, היא תמיד מציגה ערך קבוע יחסית יציב, וערך ההתנגדות של ההתנגדות הנמדדת לא ניתן להציג כראוי כלל.

סיבה: לאחר פריקה ובדיקה, נמצא כי דליפת המצבר חמורה והתפשטה ללוח. כתוצאה מכך, נוצר נתיב חדש, שיצר כמה מעגלים שלא היו מחוברים זה לזה. ההערכה היא שההתנגדות המקבילה של הדליפה היא 9MΩ. כאשר מודדים בטווח ההתנגדות הנמוכה, מכיוון שדליפת התנגדות הדליפה R גדולה בהרבה מהטווח שבין 200Ω→2KΩ→20KΩ, הזרם חלקי דליפת R קטן מאוד, וניתן להתעלם בערך מהשפעת השאנט של התנגדות הדליפה , ותוצאות המדידה מושפעות מ- יש השפעה מועטה. עם הגדלת הטווח, ההשפעה של דליפת R מתחילה לגדול. כאשר הוא יגיע לטווח 20MΩ, יהיה ערך תצוגה יציב של 9MΩ ללא קשר אם יש התנגדות נמדדת או לא.

פתרון: נגב את כל נזילת הסוללה במטלית יבשה, החלף בסוללה חדשה ולאחר מכן הפעל אותה כדי לבדוק שהתקלה נעלמת לחלוטין. תקלה 3: תצוגת ה-LCD לא מלאה.

תופעה: המשיכות הדיגיטליות המוצגות על ה-LCD אינן שלמות, התקלה נעלמת כאשר לוחצים חזק על המארז, והתקלה מופיעה שוב כאשר מרפים מעט. סיבה: מגע לקוי בין פיני שבב תצוגה, גומי עופרת ואלקטרודות מסך LCD במארז. פתרון: קח חתיכת סרט פלסטיק שקוף, חתוך אותה לחתיכה באותו גודל כמו תצוגת ה-LCD, והנח אותה בין חלון התצוגה של המארז ותצוגת ה-LCD, ולאחר מכן הדק את הברגים של המכסה האחורי כדי להפעיל כוח. שהרכיבים הפנימיים יהיו במגע קרוב. חזרה לשגרה.

תקלה 4: הנקודה העשרונית המוצגת על ה-LCD לא מקומה.

תופעה: מיקומי התצוגה של הנקודה העשרונית של מתח, זרם והתנגדות אינם עולים בקנה אחד עם המיקומים שיש להציג.

סיבה: בדיקת הפריקה מצאה כי טופר המיקום של לוחית המתג נשבר ופגום, וחלק המגע הנעים היה מעוות עקב כוח לא אחיד. עבר, מה שגורם לאובדן הנקודה העשרונית.

פתרון: לאחר החלפת חלק המגע הנעים המעוות, התקלה מבוטלת לחלוטין.

תקלה 5: תוצאות המדידה של טווח מתח DC אינן עקביות.

תופעה: כאשר נמדד מתח יציב של 100V DC, הוא מתחיל להופיע כ-105.1V, והופך לתצוגת גלישה לאחר 2 דקות.

סיבה: אומת שהסוללה בשימוש המולטימטר אינה מספקת. כאשר הסוללה נמצאת במתח, המתח הסטנדרטי בממיר האנלוגי-דיגיטלי של המולטי-מטר סוטה כל הזמן, כך ששגיאת החיווי תגדל עם הירידה המתמשכת בביצועי הסוללה. ככל שהזמן ארוך יותר, כך שגיאת החיווי ברורה יותר.

פתרון: החלף את הסוללה של המולטימטר.

תקלה 6: הילוך במתח גבוה של מתח AC תמיד עולה על גדותיו ומוצג.

תופעה: כאשר מתח AC הוא 750V בעת מדידת מתח AC 50V, התצוגה עולה על גדותיה.

סיבה: לאחר פירוק ובדיקה, נמצא כי ישנם עקבות של צריבה בקשת בין חלקי המגע הקבועים המחוברים לערוץ הכניסה. הדיקט במקום הזה נשבר עקב שריפה ופחם, כך שהמתח הנמדד החיצוני, שהיה צריך להיות מחולק על ידי מחלק המתח, הועבר ישירות למגבר.

פתרון בעיות של מודד 3.5-ספרות

רוב הסיבות לנזק של המולטימטר הדיגיטלי הן פעולה לא תקינה של המשתמש. המרכיבים העיקריים של הנזק למכשיר הם: ① ממיר A/D ICL7106 או ICL7136 פגום. ②המגבר התפעולי TL062 פגום. ③ מעגל בסיס זמן כפול ICM7556 פגום. ④ שער NAND CD4011 פגום. ⑤ הטרנזיסטור Q1 (C9014) ונגד ההגנה PO1 (1.5KΩ) של מעגל הגנת מתח יתר של גלגלי ההתנגדות פגומים. ⑥הדליפה של הקבל C9 (35V/0.33μF) תגרום לשינוי מתח הייחוס ולגרום לשגיאות מדידה. שיטת התחזוקה מתוארת בפירוט להלן.

1. תיקון תהליך הפסקת חשמל

עבודת התחזוקה של המונה הדיגיטלי מתחילה בדרך כלל מאספקת החשמל. לאחר הפעלת המתג, אם אין תצוגת גביש נוזלי, יש לבדוק תחילה אם סוללת ה-9V ריקה או מתח הסוללה נמוך מדי. אם מתח הסוללה תקין, יש לבדוק האם יש מתח 9V בין V plus (pin 1) ל-V- (pin 26) של ממיר A/D ICL7106. רק כאשר מתח אספקת החשמל ICL7106 עובד במצב רגיל, ניתן לחפש למטה את סיבת התקלה. יש לשלב איתור תקלות בהתאם לבדיקה הראשונה, כגון האם מתח הייחוס של ממיר A/D ICL7106 פועל כרגיל, והאם התצוגה יכולה להופיע כרגיל. כפי שמוצג באיור הוא תרשים הזרימה של פתרון הבעיות של ספק הכוח המולטימטר.

2. דוגמאות לפתרון בעיות

(1) מתח הייחוס אינו מדויק או לא יציב: מולטימטר דיגיטלי מראה תקין, אך במהלך האימות, נמצא כי הערך הנמדד נמוך כמובן. מתח הייחוס הוא רק כ-75mV. בבדיקה מדוקדקת, נמצא כי קיים זיהום שמן ליד מחלק מתח הייחוס R12, R13 ו-W1, מה שמוביל לדליפה של הלוח המודפס ולירידה בבידוד, מה שמפחית את ה-R12. לאחר ניקוי באלכוהול מוחלט וייבוש הבעיה נפתרת.

(2) מד דיגיטלי מציג "-1" לא משנה באיזה הילוך הוא נוגע, והמשתמש מדווח שלא ניתן להשתמש בו. מדוד את זרם העבודה שלו עד 5mA, בעוד שהמונה הוא בערך 1.2mA כשהוא פועל כרגיל. גם מתח הייחוס שלו אינו נכון. לאחר החלפת ICL7106, התקלה נמשכת. מניתוח העיקרון של המונה הדיגיטלי, מעגל הבסיס של ICM7556 כפול זמן ניזוק בקלות מעומס יתר. לאחר הסרת ה-ICM7556, זרם ההפעלה יורד לכ-1.2mA. המתח בין מתח הייחוס VREF (פין 36) לבין COM הוא 100mV, וזה נורמלי. פרט לגיר הקבלים, שאר גלגלי השיניים חוזרים לקדמותם. מניתוח התקלות, כאשר המשתמש מודד את הקיבול, המטען החשמלי על הקבל אינו פרוק במלואו, ולכן הקיבול נמדד, וכתוצאה מכך נזק ל-ICM7556. הזרם הזורם דרך ICM7556 גדול מדי, מה שגורם לפוטנציאל ה-COM לעלות, ובכך להפחית את מתח הייחוס.

(3) התצוגה של מד דיגיטלי היא תקינה, אך נמצא כי השגיאה גדולה במהלך האימות, ומתח הייחוס המדידה הוא כמובן נמוך ולא יציב. כאשר ספק הכוח רק מופעל, מתח העבודה נמדד ל-100mV, אך לאחר זמן מה, המתח יירד. הניתוח של תופעה זו מראה שלחלק מסוים של המעגל יש התמוטטות רכה. לאחר לחיצה ראשונה על ICM7556, התקלה נשארת. לאחר מכן החלף את ICL7106, זרם העבודה עדיין גדול מדי, ומתח הייחוס אינו תקין. לאחר מכן מצא את המתח של כל נקודה לאדמה המשותפת, ומצא שהמתח של כל נקודה לאדמה משתנה בדרגות שונות. בשלב זה, מתח הסוללה של 9V יציב. עם זאת, נמצא שהמתח החיובי והשלילי לקרקע השתנו. ניתן לראות כי תופעה זו מתרחשת במכשירים החולקים את אספקת החשמל. כי CD4011 עובד רק בציוד הזמזם. אז התמקדו בבדיקת המגבר התפעולי הכפול TL062. נתק את ספק הכוח החיובי והשלילי שלו, ולאחר מכן מדוד את זרם העבודה של המכשיר הוא 1.2mA, ומתח העבודה הייחוס הוא בערך 100mV, והוא יציב וללא שינוי. זה אומר שיש התמוטטות רכה בתוך ה-TL062. לאחר החלפת השבב, התקלה מבוטלת.

(4) משתמש מודד את המתח בגלגל ההתנגדות עקב הפעלה שגויה, וכתוצאה מכך אין תגובה בעת מדידת ההתנגדות עם גלגל ההתנגדות. הנתיך PO1 (1.5KΩ) ניזוק מהמעגל לצורך מדידת ההתנגדות, וכתוצאה מכך לא הייתה תגובה למדידת ההתנגדות. לאחר החלפת הנגד, הבעיה נפתרת. הסיבה העיקרית לכשל היא שכאשר מתח ההתנגדות נמדד בצורה לא נכונה, הטרנזיסטור Q1 (C9014) מתקלקל בכיוון ההפוך, כך שהזרם העובר בהתנגדות PO1 גדל במהירות והתנגדות PO1 נשרפת. אם התנגדות PO1 לא פגומה, וקצר תקלה הפוך של Q1 (C9014), זה יגרום לקובץ ההתנגדות לא להציג "1" כשהוא פתוח. יחד עם זאת, יש לציין כי הקבל המחובר במקביל ל-Q1 לעיתים מקולקל ומקוצר בו-זמנית. תקלות כאלה מופיעות לעתים קרובות במונים דיגיטליים כגון DT890, DT9101, DT9108 ו-DT9107.

(5) מד דיגיטלי לא יכול היה למדוד לפני כן. לאחר החלפת ממיר A/D ICL7136 (המקורי ששימש עבור מד זה היה ICL7106), קבצי הזרם, המתח והקיבול כולם תקינים. אבל לא ניתן למדוד את קובץ ההתנגדות. כאשר המעגל פתוח, המספר קופץ ולא ניתן לייצב אותו. על פי הניתוח העקרוני, ניתן להחליף בין ICL7106 ו-ICL7136, אך עדיין קיימים הבדלים ביישום המעשי. מניתוח המעגלים האופייניים של ICL7136 ו-ICL7106, הגדלת ההתנגדות האינטגרלית והפחתת הקיבול האינטגרלי ב-ICL7136 יסייעו בשיפור היציבות של פרופיל ההתנגדות. ההתנגדות האינטגרלית מוגברת מ-56kΩ המקורי לכ-330kΩ באמצעות ניסויים, ופרופיל ההתנגדות עובד כרגיל. תוצאות המדידה מדויקות. יחד עם זאת, זה לא משפיע על השימוש בקבצים אחרים. תופעה זו מחליפה את ICL7106 ב-DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 וסוגים אחרים של מונים דיגיטליים.

טיפים לתיקון מולטימטר דיגיטלי:

עבור מכשיר פגום, בדוק תחילה וקבע האם תופעת התקלה היא שכיחה (לא ניתן למדוד את כל הפונקציות) או אינדיבידואלית (פונקציות בודדות או טווחים בודדים), ולאחר מכן הבחנה את המצב ופתור את הבעיה.

1. אם כל גלגלי השיניים אינם פועלים, התמקד בבדיקת מעגל אספקת החשמל ומעגל ממיר A/D. בעת בדיקת חלק אספקת החשמל, ניתן להסיר את הסוללה המשולבת, ללחוץ על מתג ההפעלה, לחבר את כבל הבדיקה החיובי לספק הכוח השלילי של המונה הנבדק, ולחבר את כבל הבדיקה השלילי לספק הכוח החיובי (עבור מולטימטרים דיגיטליים ), העבר את המתג לציוד מדידת הדיודה, אם התצוגה מציגה אם זה המתח קדימה של הדיודה, זה אומר שחלק אספקת החשמל טוב. אם הסטייה גדולה, זה אומר שיש בעיה בחלק של ספק הכוח. אם יש מעגל פתוח, התמקד בבדיקת מתג ההפעלה וכבלי הסוללה. אם יש קצר חשמלי, עליך להשתמש בשיטת שבירת המעגל כדי לנתק בהדרגה את הרכיבים המשתמשים באספקת החשמל, תוך התמקדות בבדיקת מגברים תפעוליים, טיימרים וממירי A/D. אם מתרחש קצר חשמלי, יותר מרכיב משולב אחד ניזוק בדרך כלל. ניתן לבדוק את ממיר ה-A/D במקביל למונה הבסיסי, המקביל למד ה-DC של מולטימטר אנלוגי. שיטת הבדיקה הספציפית היא כדלקמן:

(1) טווח המונה הנבדק מופנה לרמה הנמוכה ביותר של מתח DC;

(2) מדוד אם מתח העבודה של ממיר A/D תקין. על פי מודל ממיר ה-A/D המשמש בטבלה, המתאים לפין V פלוס ופין COM, השווה את הערך הנמדד עם הערך הטיפוסי שלו.

(3) מדוד את מתח הייחוס של ממיר A/D. מתח הייחוס של המולטימטרים הדיגיטליים הנפוצים הוא בדרך כלל 100mV או 1V, כלומר, נמדד מתח DC בין VREF plus ל-COM.