Nguyên lý làm việc và đặc điểm của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số:
Bộ chuyển đổi A / D tích phân kép là "trái tim" của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, qua đó việc chuyển đổi đại lượng tương tự sang đại lượng kỹ thuật số được thực hiện. Mạch ngoại vi chủ yếu bao gồm bộ chuyển đổi chức năng, công tắc lựa chọn chức năng và dải, màn hình LCD hoặc LED, ngoài ra còn có mạch dao động còi, mạch truyền động, mạch bật-tắt mạch phát hiện, mạch chỉ thị điện áp thấp, dấu thập phân và dấu (cực). ký hiệu, v.v.) mạch truyền động.
Cấu trúc cơ bản của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số
Bộ chuyển đổi A / D là cốt lõi của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số. Nó sử dụng mạch tích hợp quy mô lớn đơn chip ICL7106. 7106 sử dụng đầu ra cổng XOR bên trong, có thể điều khiển màn hình LCD và tiết kiệm điện. Các tính năng chính của nó là: nguồn điện duy nhất, dải điện áp rộng, sử dụng pin xếp chồng 9V để thu nhỏ thiết bị, trở kháng đầu vào cao và sử dụng các công tắc tương tự bên trong để đạt được điều chỉnh tự động bằng 0 và chuyển đổi cực tính. Nhược điểm là tốc độ chuyển đổi A / D tương đối chậm, nhưng nó có thể đáp ứng nhu cầu của các phép đo điện thông thường.
Sau đây là phân tích lỗi phổ biến và các phương pháp xử lý:
(1) Để kiểm tra lỗi của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, trước tiên hãy kiểm tra và phán đoán xem hiện tượng lỗi là phổ biến (ví dụ, tất cả các bánh răng không thể đo được) hay riêng lẻ (ví dụ, chỉ có bánh răng hiện tại không thể đo được). Màn hình LCD, nên tập trung kiểm tra mạch cấp nguồn và bộ chuyển đổi A / D; Nếu có vấn đề với các tệp riêng lẻ, điều đó có nghĩa là bộ cấp nguồn và bộ chuyển đổi A / D đang hoạt động bình thường, và bạn nên tham khảo mạch đơn vị để tìm lỗi.
(2) Dải điện áp DC tối thiểu của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (tức là dải DC 200mV) là dải cơ bản của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số ba phần rưỡi.
(3) Bánh răng cơ bản của điện áp một chiều không trở về không. Nói chung, đó là do vùng lân cận của điện trở bộ chia điện áp bị bẩn, vì vậy cần lau xung quanh điện trở để làm cho nó trở về 0, sau đó nhập điện áp 1V từ nguồn điện áp DC để hiệu chuẩn và điều chỉnh chiết áp DC trong khi sự định cỡ.
(4) Điện áp tham chiếu không bình thường và đồng hồ luôn hiển thị "1" cho bất kỳ thiết bị nào được bật. Kiểm tra xem có điện áp tham chiếu 100mV giữa các chân thứ 35 và 36 của khối tích hợp ICL7106 hay không, sau đó kiểm tra xem chiết áp VR1 của công tắc có ở tình trạng tốt hay không và chia điện áp. Điện trở R12 (4Ω) và R13 (150Ω) có chính xác không.
(5) Các số hiển thị trong mỗi bánh răng sẽ nhảy xung quanh và không thể sử dụng được. Phần lớn lỗi này là do tụ điện dung lượng lớn không được phóng điện khi đo và một số bị sai bánh răng khi đo dẫn đến hỏng khối tích hợp đế kép thời gian ICM7556 và ICL7106. Khi kiểm tra, trước tiên hãy đo dòng điện ở hai đầu pin. Nếu nó lớn hơn 10mA, có nghĩa là 7556 bị hỏng; nếu dòng điện vẫn lớn thì 7106 bị hỏng; nếu dòng điện nhỏ hơn 2,5mA, dòng điện nhỏ hơn 2,5mA. Giải thích rằng khác về cơ bản là bình thường. Nếu nó lớn hơn một chút, có nghĩa là một số tụ điện có một số rò rỉ. Sau khi thay thế kịp thời các linh kiện hư hỏng, trước tiên hãy kiểm tra xem bánh răng 200mV có bình thường không, sau đó kiểm tra các chức năng khác.
(6) Còi không phát ra âm thanh. Nếu đèn báo sáng, có thể khối tích hợp cổng NAND CD4011 bị hỏng; nếu đèn không sáng có thể là khối tích hợp mạch op-amp kép TL062 bị hư, nửa chân của nó là dòng điện xoay chiều, một nửa của còi, va vào bánh răng của còi Buzzer, âm thanh có nghĩa là nửa của ống. buzzer được sạc đầy; nhấn vào bánh răng AC 2V, chạm vào đầu vào bằng tuốc nơ vít và hiển thị "1", có nghĩa là nửa AC của ống đã được sạc đầy.
(7) "1888" được hiển thị khi bật nguồn.
Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cần được vệ sinh thường xuyên, nếu không sẽ dễ bị đoản mạch và khiến đồng hồ hoạt động không bình thường.
Chín kinh nghiệm khắc phục sự cố chính của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số nhỏ
Hiện tượng: Hiển thị dòng điện xoay chiều và điện áp không bằng 0 khi không có điện áp đầu vào.
Nguyên nhân thứ 1: Sau khi mở vỏ và quan sát kỹ sẽ thấy đồng hồ đã sử dụng lâu ngày, các tiếp điểm công tắc bị ô nhiễm nặng. Bất cứ nơi nào các điểm tiếp xúc của công tắc đi qua đều có những vết đen bị nhiễm bẩn bởi bột đồng. Những chất nhiễm bẩn này tạo thành một lượng pin điện áp nhất định có dung lượng không đều, có điện áp ảnh hưởng đến cơ cấu đo, do đó màn hình của mỗi bánh răng không thể trở về không.
Giải pháp: Dùng bàn chải màu nâu nhúng vào xăng hàng không, làm sạch các tiếp điểm công tắc, sau đó dùng nước sạch lau sạch ô nhiễm. Sau khi làm khô, hiển thị của từng bánh răng của thông tin liên lạc sẽ trở về 0 và lỗi sẽ được loại bỏ.
Nguyên nhân 2: Có một bộ khuếch đại xoay chiều trong mạch đo điện áp xoay chiều và một tụ điện hồi tiếp được nối giữa đầu ra và đầu vào. Khi tụ phản hồi mở, tín hiệu cao tần sẽ theo tín hiệu đo trực tiếp vào cơ cấu đo. Trong trường hợp không có đầu vào, tín hiệu nhiễu của điện trường bên ngoài cũng sẽ được khuếch đại trực tiếp, cho thấy hiện tượng không thể trở về không. Giải pháp: Thay tụ điện phản hồi của bộ khuếch đại AC, và lỗi sẽ được loại bỏ.
Lỗi 2: Thiết bị đo điện trở 20MΩ không thể trở về 0 và phép đo không thành công.
Hiện tượng: Phép đo bình thường ở dải điện trở thấp như 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, nhưng khi đặt điện trở thành 20MΩ, bất kể kích thước của điện trở đo được, nó luôn hiển thị một giá trị cố định tương đối ổn định và giá trị điện trở của điện trở đo được hoàn toàn không được hiển thị chính xác.
Lý do: Sau khi mở hộp và kiểm tra, nhận thấy sự cố rò rỉ pin nghiêm trọng và đã lan sang bảng mạch. Kết quả là, một đường dẫn mới được hình thành, khiến một số mạch không được kết nối với nhau. Người ta ước tính rằng điện trở tương đương của rò rỉ là 9MΩ. Khi đo trong dải điện trở thấp, vì điện trở rò R rò rỉ lớn hơn nhiều so với dải từ 200Ω → 2KΩ → 20KΩ, dòng điện chia cho độ rò rỉ R là rất nhỏ, và ảnh hưởng shunt của điện trở rò rỉ có thể được bỏ qua. , và kết quả đo bị ảnh hưởng bởi Có ít ảnh hưởng. Với sự gia tăng của phạm vi, ảnh hưởng của R rò rỉ bắt đầu tăng lên. Khi đạt đến dải 20MΩ, sẽ có giá trị hiển thị ổn định là 9MΩ bất kể có điện trở đo được hay không.
Cách giải quyết: dùng khăn khô lau sạch hết rò rỉ của pin, thay pin mới sau đó bật máy lên để kiểm tra, lỗi sẽ biến mất hoàn toàn. Lỗi 3: Màn hình LCD hiển thị không đầy đủ.
Hiện tượng: Các nét số hiển thị trên màn hình LCD không hoàn chỉnh, lỗi biến mất khi bạn ấn mạnh vào vỏ máy và lỗi xuất hiện lại khi bạn buông tay một chút. Nguyên nhân: Tiếp xúc kém giữa chân chip hiển thị, cao su chì và điện cực màn hình LCD trong khung máy. Giải pháp: Lấy một miếng phim nhựa trong suốt, cắt nó thành một miếng có kích thước bằng với màn hình LCD, và đặt nó giữa cửa sổ hiển thị của khung máy và màn hình LCD, sau đó siết chặt các vít của nắp sau để ép các thành phần bên trong tiếp xúc chặt chẽ. Trở lại bình thường.
Lỗi 4: Dấu thập phân hiển thị trên màn hình LCD bị đặt sai vị trí.
Hiện tượng: Vị trí hiển thị dấu thập phân của điện áp, dòng điện và điện trở không phù hợp với vị trí cần hiển thị.
Nguyên nhân: Khi mở thùng kiểm tra phát hiện móng vuốt định vị của tấm công tắc bị gãy và hư hỏng, miếng tiếp xúc di chuyển bị biến dạng do lực tác động không đều. Đã vượt qua, khiến dấu thập phân bị đặt sai vị trí.
Giải pháp: Sau khi thay thế phần tiếp xúc chuyển động bị biến dạng, lỗi được loại bỏ hoàn toàn.
Lỗi 5: Kết quả đo dải điện áp một chiều không nhất quán.
Hiện tượng: Khi đo điện áp một chiều 100V ổn định, nó bắt đầu hiển thị là 105,1V và trở thành màn hình tràn sau 2 phút.
Lý do: Đã được xác minh rằng pin được sử dụng bởi đồng hồ vạn năng không đủ. Khi pin bị thiếu điện áp, điện áp tiêu chuẩn trong bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số của đồng hồ vạn năng liên tục bị sai lệch, do đó, sai số chỉ báo sẽ tăng lên cùng với sự suy giảm liên tục của hiệu suất pin. Thời gian càng lâu, lỗi chỉ dẫn càng rõ.
Giải pháp: Thay pin của đồng hồ vạn năng.
Lỗi 6: Bánh răng cao áp xoay chiều luôn bị tràn và hiển thị.
Hiện tượng: Khi đo điện áp xoay chiều 750V khi đo điện áp xoay chiều 50V thì tràn màn hình.
Nguyên nhân: Sau khi mở gói và kiểm tra, phát hiện có dấu vết cháy hồ quang giữa các miếng tiếp xúc cố định kết nối với kênh đầu vào. Ván ép tại nơi này đã bị vỡ do bị đốt cháy và cacbon hóa, do đó, điện áp đo bên ngoài, đáng lẽ phải được phân chia bởi bộ phân áp, được truyền trực tiếp đến bộ khuếch đại.
Khắc phục sự cố của đồng hồ vạn năng 3. 5- chữ số
Hầu hết nguyên nhân dẫn đến hư hỏng của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số là do người sử dụng thao tác không đúng cách. Các thành phần chính của hư hỏng thiết bị là: ① Bộ chuyển đổi A / D ICL71 0 6 hoặc ICL7136 bị hỏng. ② Bộ khuếch đại hoạt động TL062 bị hỏng. ③Mạch cơ sở thời gian kép ICM7556 bị hỏng. ④ Bốn cổng NAND CD4011 bị hỏng. ⑤ Bóng bán dẫn Q1 (C9014) và điện trở bảo vệ PO1 (1.5KΩ) của mạch bảo vệ quá áp bánh răng điện trở bị hỏng. ⑥ Sự rò rỉ của tụ điện C9 (35V / 0,33μF) sẽ khiến điện áp tham chiếu thay đổi và gây ra lỗi đo. Phương pháp bảo trì được mô tả chi tiết dưới đây.
1. Quy trình sửa chữa mất nguồn
Công việc bảo trì của công tơ kỹ thuật số thường bắt đầu từ nguồn điện. Sau khi bật công tắc, nếu không có màn hình tinh thể lỏng, trước tiên bạn nên kiểm tra xem pin 9V đã cạn hay điện áp pin quá thấp. Nếu điện áp pin bình thường, bạn nên kiểm tra xem có điện áp 9V giữa V cộng (chân 1) và V- (chân 26) của bộ chuyển đổi A / D ICL7106 hay không. Chỉ khi điện áp nguồn ICL7106 hoạt động ở trạng thái bình thường, nguyên nhân lỗi mới có thể được tìm kiếm. Việc tìm kiếm lỗi phải được tích hợp theo lần kiểm tra đầu tiên, chẳng hạn như điện áp tham chiếu của bộ chuyển đổi A / D ICL7106 có hoạt động bình thường hay không và màn hình có thể hiển thị bình thường hay không. Như trong hình là sơ đồ xử lý sự cố bộ nguồn vạn năng kỹ thuật số.
2. Các ví dụ khắc phục sự cố
(1) Điện áp tham chiếu không chính xác hoặc không ổn định: đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hiển thị bình thường, nhưng trong quá trình xác minh, người ta thấy rằng giá trị đo rõ ràng là thấp. Điện áp tham chiếu chỉ khoảng 75mV. Qua kiểm tra kỹ thì thấy gần bộ chia điện áp chuẩn R12, R13, W1 có ô nhiễm dầu dẫn đến hở bo mạch in và giảm cách điện làm giảm R12. Sau khi làm sạch bằng cồn tuyệt đối và lau khô, vấn đề được giải quyết.
(2) Đồng hồ kỹ thuật số hiển thị "-1" cho dù nó chạm vào bánh răng nào và người dùng báo cáo rằng nó không thể sử dụng được. Đo dòng điện làm việc của nó lên đến 5mA, trong khi đồng hồ đo khoảng 1,2mA khi nó hoạt động bình thường. Điện áp tham chiếu của nó cũng không đúng. Sau khi thay ICL7106 vẫn bị lỗi. Từ phân tích nguyên lý hoạt động của đồng hồ kỹ thuật số, mạch cơ bản thời gian kép ICM7556 rất dễ bị hỏng do quá tải. Sau khi tháo ICM7556, dòng hoạt động giảm xuống khoảng 1,2mA. Điện áp giữa điện áp tham chiếu VREF (chân 36) và COM là 100mV, là bình thường. Ngoại trừ bánh răng tụ điện, các bánh răng còn lại hoạt động bình thường. Từ kết quả phân tích lỗi, khi người dùng đo điện dung, điện tích trên tụ điện chưa xả hết nên đo điện dung dẫn đến ICM7556 bị hỏng. Dòng điện chạy qua ICM7556 quá lớn, làm cho điện thế COM tăng lên, do đó làm giảm điện áp tham chiếu.
(3) Đồng hồ kỹ thuật số hiển thị bình thường, nhưng trong quá trình xác minh thấy sai số lớn và điện áp tham chiếu đo rõ ràng là thấp và không ổn định. Khi vừa bật nguồn điện, người ta đo được điện áp làm việc là 100mV, nhưng sau một thời gian thì điện áp đó bị sụt giảm. Phân tích hiện tượng này cho thấy một bộ phận nào đó của mạch điện bị sự cố mềm. Sau lần nhấn ICM7556 đầu tiên, lỗi vẫn còn. Sau đó thay ICL7106, dòng điện làm việc vẫn quá lớn và điện áp tham chiếu không bình thường. Sau đó tìm hiệu điện thế của mỗi điểm với mặt đất chung, và thấy rằng hiệu điện thế của mỗi điểm với mặt đất thay đổi theo các mức độ khác nhau. Lúc này, điện áp của pin 9V là ổn định. Tuy nhiên, người ta thấy rằng điện áp âm và dương đối với mặt đất đã thay đổi. Có thể thấy hiện tượng này xảy ra trên các thiết bị dùng chung nguồn điện. Bởi vì CD4011 chỉ hoạt động trong bánh răng còi. Vì vậy, hãy tập trung vào việc kiểm tra bộ khuếch đại hoạt động kép TL062. Ngắt kết nối nguồn điện âm và dương của nó, sau đó đo dòng điện làm việc của thiết bị là 1,2mA và điện áp làm việc tham chiếu là khoảng 100mV, và nó ổn định và không thay đổi. Có nghĩa là có một sự cố mềm bên trong TL062. Sau khi thay thế chip, lỗi được loại bỏ.
(4) Người dùng đo điện áp trong thiết bị điện trở do hoạt động sai, dẫn đến không phản hồi khi đo điện trở với thiết bị điện trở. Cầu chì PO1 (1.5KΩ) bị hỏng từ mạch đo điện trở, dẫn đến không phản hồi với phép đo điện trở. Sau khi thay thế điện trở, vấn đề được giải quyết. Nguyên nhân chính của sự cố là do khi đo sai điện áp điện trở, bóng bán dẫn Q1 (C9014) bị phá vỡ theo chiều ngược lại, do đó dòng điện đi qua điện trở PO1 tăng nhanh và điện trở PO1 bị đốt cháy. Nếu điện trở PO1 không bị hỏng, và ngắn mạch đánh thủng ngược Q1 (C9014), nó sẽ làm cho tệp điện trở không hiển thị "1" khi nó đang mở. Đồng thời, cần lưu ý rằng tụ điện mắc song song Q1 đôi khi bị đánh thủng và ngắn mạch cùng một lúc. Các lỗi như vậy thường xuất hiện trên các máy đo kỹ thuật số như DT890, DT9101, DT9108 và DT9107.
(5) Một đồng hồ kỹ thuật số không thể đo trước đây. Sau khi thay thế bộ chuyển đổi A / D ICL7136 (bộ ban đầu được sử dụng cho đồng hồ này là ICL7106), các tệp dòng điện, điện áp và điện dung đều bình thường. Nhưng tệp điện trở không thể đo được. Khi hở mạch thì nhảy số và không ổn định được. Theo phân tích nguyên lý, ICL7106 và ICL7136 có thể thay thế cho nhau, nhưng vẫn có sự khác biệt trong ứng dụng thực tế. Từ việc phân tích các mạch điển hình của ICL7136 và ICL7106, việc tăng điện trở tích phân và giảm điện dung tích phân trên ICL7136 một cách thích hợp sẽ giúp cải thiện độ ổn định của cấu hình điện trở. Điện trở tích hợp được tăng từ 56kΩ ban đầu lên khoảng 330kΩ thông qua các thí nghiệm và cấu hình điện trở hoạt động bình thường. Kết quả đo là chính xác. Đồng thời, nó không ảnh hưởng đến việc sử dụng các tập tin khác. Hiện tượng này thay thế ICL7106 trong DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM -301 và các loại công tơ kỹ thuật số khác.
Mẹo sửa chữa đồng hồ vạn năng kỹ thuật số:
Đối với một thiết bị bị lỗi, trước tiên hãy kiểm tra và xác định xem hiện tượng lỗi là chung (không thể đo được tất cả các chức năng) hay riêng lẻ (các chức năng riêng lẻ hoặc phạm vi riêng lẻ), sau đó phân biệt tình huống và giải quyết vấn đề.
1. Nếu tất cả các bánh răng không hoạt động, hãy tập trung kiểm tra mạch cấp nguồn và mạch chuyển đổi A / D. Khi kiểm tra bộ phận nguồn điện, bạn có thể tháo pin nhiều lớp, nhấn công tắc nguồn, nối dây thử nghiệm dương với nguồn điện âm của đồng hồ cần thử nghiệm và kết nối dây thử nghiệm âm với nguồn điện dương (đối với đồng hồ vạn năng kỹ thuật số ), chuyển công tắc sang bánh răng đo của diode, nếu màn hình hiển thị Nếu là điện áp thuận của diode thì có nghĩa là bộ phận cấp nguồn còn tốt. Nếu độ lệch lớn có nghĩa là bộ phận cấp nguồn có vấn đề. Nếu có hiện tượng hở mạch, hãy tập trung kiểm tra công tắc nguồn và các dây dẫn của ắc quy. Nếu xảy ra đoản mạch, bạn cần sử dụng biện pháp ngắt mạch để ngắt dần các linh kiện sử dụng nguồn điện, tập trung vào việc kiểm tra các bộ khuếch đại hoạt động, bộ hẹn giờ, bộ chuyển đổi A / D. Nếu xảy ra đoản mạch, nói chung có nhiều hơn một thành phần tích hợp bị hỏng. Bộ chuyển đổi A / D có thể được kiểm tra cùng lúc với đồng hồ đo cơ bản, tương đương với đồng hồ đo DC của đồng hồ vạn năng tương tự. Phương thức kiểm tra cụ thể như sau:
(1) Phạm vi của đồng hồ đang thử nghiệm được chuyển đến mức thấp nhất của điện áp một chiều;
(2) Đo điện áp làm việc của bộ chuyển đổi A / D có bình thường không. Theo mô hình bộ chuyển đổi A / D được sử dụng trong bảng, tương ứng với chân V cộng và chân COM, hãy so sánh giá trị đo được với giá trị điển hình của nó.
(3) Đo điện áp tham chiếu của bộ chuyển đổi A / D. Điện áp tham chiếu của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thường được sử dụng thường là 100mV hoặc 1V, nghĩa là, điện áp DC giữa VREF cộng và COM được đo.
