تحليل الأخطاء الشائعة وصيانة أجهزة القياس الرقمية المتعددة

مبدأ العمل وخصائص جهاز القياس الرقمي المتعدد:

محول A / D المزدوج المتكامل هو "قلب" جهاز القياس الرقمي المتعدد ، والذي يتم من خلاله تحويل الكمية التناظرية إلى كمية رقمية. تشتمل الدائرة الطرفية بشكل أساسي على محول الوظيفة ، ومفتاح اختيار الوظيفة والنطاق ، وشاشة LCD أو شاشة LED ، بالإضافة إلى دائرة تذبذب الجرس ، ودائرة القيادة ، ودائرة الكشف عن التيار الكهربائي ، ودائرة الإشارة للجهد المنخفض ، والنقطة العشرية والعلامة (القطبية). ، وما إلى ذلك) دائرة القيادة.

الهيكل الأساسي لجهاز رقمي متعدد

محول A / D هو جوهر جهاز القياس الرقمي المتعدد. إنها تتبنى الدائرة المتكاملة أحادية الشريحة ICL7106. يستخدم الطراز 7106 مخرج بوابة XOR الداخلي ، والذي يمكنه تشغيل شاشة LCD وتوفير الكهرباء. ميزاتها الرئيسية هي: مصدر طاقة واحد ، نطاق جهد واسع ، استخدام بطاريات مكدسة 9 فولت لتحقيق تصغير الجهاز ، ومقاومة عالية للمدخلات ، واستخدام مفاتيح تناظرية داخلية لتحقيق ضبط تلقائي للصفر وتحويل قطبية. العيب هو أن سرعة تحويل A / D بطيئة نسبيًا ، لكنها يمكن أن تلبي احتياجات القياسات الكهربائية التقليدية.

فيما يلي تحليل الأخطاء الشائعة وطرق المعالجة:

(1) للتحقق من خطأ جهاز القياس الرقمي المتعدد ، تحقق أولاً والحكم على ما إذا كانت ظاهرة الخطأ شائعة (على سبيل المثال ، لا يمكن قياس جميع التروس) أو فردية (على سبيل المثال ، لا يمكن قياس الترس الحالي فقط). شاشة LCD ، يجب أن تركز على فحص دائرة إمداد الطاقة ومحول A / D ؛ إذا كانت هناك مشكلة في الملفات الفردية ، فهذا يعني أن مصدر الطاقة ومحول A / D يعملان بشكل طبيعي ، ويجب عليك الرجوع إلى دائرة الوحدة لمعرفة الخطأ.

(2) الحد الأدنى لنطاق جهد التيار المستمر للمقياس المتعدد الرقمي (أي نطاق DC 200mV) هو النطاق الأساسي للمقياس المتعدد الرقمي ثلاثي ونصف.

(3) لا يعود الترس الأساسي لجهد التيار المستمر إلى الصفر. بشكل عام ، يكون ذلك بسبب اتساخ المنطقة المجاورة لمقاوم مقسم الجهد ، لذلك يجب مسحه حول المقاوم لإعادته إلى الصفر ، ثم إدخال جهد 1 فولت من مصدر جهد التيار المستمر للمعايرة ، وضبط مقياس جهد التيار المستمر أثناء معايرة.

(4) الجهد المرجعي غير طبيعي ، ويعرض المقياس دائمًا "1" أيًا كان الترس قيد التشغيل. تحقق مما إذا كان هناك جهد مرجعي يبلغ 100mV بين الدبابيس 35 و 36 من الكتلة المتكاملة ICL7106 ، ثم تحقق مما إذا كان مقياس الجهد للمفتاح VR1 في حالة جيدة ويقسم الجهد. هل المقاومات R12 (4Ω) و R13 (150Ω) دقيقة.

(5) الأرقام المعروضة في كل ترس تقفز ولا يمكن استخدامها. يرجع معظم هذا الخطأ إلى عدم تفريغ المكثف ذي السعة الكبيرة عند القياس ، وبعضها يكون ترسًا خاطئًا عند القياس ، مما يؤدي إلى تلف الكتل المدمجة ذات القاعدة المزدوجة الزمنية ICM7556 و ICL7106. عند الفحص ، قم أولاً بقياس التيار عند طرفي البطارية. إذا كانت أكبر من 10 مللي أمبير ، فهذا يعني أن 7556 تالف ؛ إذا كان التيار لا يزال كبيرًا ، فإن 7106 تالف ؛ إذا كان التيار أقل من 2.5 مللي أمبير ، يكون التيار أقل من 2.5 مللي أمبير. اشرح أن الآخر طبيعي في الأساس. إذا كانت أكبر قليلاً ، فهذا يعني أن بعض المكثفات بها بعض التسرب. بعد استبدال المكونات التالفة في الوقت المناسب ، تحقق أولاً مما إذا كان الترس 200mV طبيعيًا ، ثم اختبر الوظائف الأخرى.

(6) الجرس لا يصدر صوتا. إذا كان ضوء المؤشر قيد التشغيل ، فقد يكون كتلة CD4011 NAND بوابة متكاملة تالفة ؛ إذا لم يكن المصباح قيد التشغيل ، فقد تكون كتلة TL062 المدمجة بدائرة op-amp تالفة ، نصف مساميرها عبارة عن تيار متردد ، ونصف الجرس ، وضرب ترس الجرس ، والصوت يعني أن نصف الأنبوب الجرس مشحون بالكامل ؛ اضغط على ترس التيار المتردد 2 فولت ، المس طرف الإدخال بمفك البراغي ، واعرض "1" ، فهذا يعني أن نصف التيار المتردد للأنبوب مشحون بالكامل.

(7) يتم عرض "1888" عند حدوث الطاقة.

يجب تنظيف جهاز القياس الرقمي المتعدد بانتظام ، وإلا فسيكون من السهل قطع دائرة كهربائية قصيرة والتسبب في عمل العداد بشكل غير طبيعي.

تسعة تجارب رئيسية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها للمقياس الرقمي الصغير

ظاهرة: عرض التيار المتردد والجهد ليس صفراً عندما لا يكون هناك دخل للجهد.

السبب 1: بعد فتح العلبة والمراقبة الدقيقة ، تبين أن الساعة قد تم استخدامها لفترة طويلة ، وأن ملامسات التبديل قد تلوثت بشكل خطير. أينما تمر ملامسات المفتاح ، توجد آثار سوداء ملوثة بمسحوق النحاس. تشكل هذه التلوثات كمية معينة من البطاريات الفولتية ذات السعة غير المنتظمة ، والتي يؤثر جهدها على آلية القياس ، لذلك لا يمكن إرجاع عرض كل ترس إلى الصفر.

الحل: استخدم فرشاة بنية للغطس في بنزين الطيران ، وتنظيف ملامسات المفاتيح ، ثم تنظيف التلوث بالماء النظيف. بعد التجفيف ، سيعود عرض كل ترس في الاتصال إلى الصفر ، وسيتم التخلص من الخطأ.

السبب 2: يوجد مضخم للتيار المتردد في دائرة قياس جهد التيار المتردد ، ومكثف التغذية المرتدة متصل بين طرف الخرج وطرف الإدخال. عندما يكون مكثف التغذية المرتدة مفتوحًا ، فإن الإشارة عالية التردد ستتبع الإشارة المقاسة مباشرةً في آلية القياس. في حالة عدم وجود دخل ، سيتم أيضًا تضخيم إشارة التداخل للحقل الكهربائي الخارجي بشكل مباشر ، مما يوضح الظاهرة أنه لا يمكن العودة إلى الصفر. الحل: استبدل مكثف التغذية المرتدة لمضخم التيار المتردد ، وسيتم التخلص من الخطأ.

خطأ 2: لا يمكن إرجاع ترس المقاومة 20MΩ إلى الصفر وفشل القياس.

الظاهرة: القياس طبيعي في نطاق المقاومة المنخفض مثل 200Ω ، 2kΩ ، 20kΩ ، ولكن عندما يتم ضبط المقاومة على 20MΩ ، بغض النظر عن حجم المقاومة المقاسة ، فإنها تُظهر دائمًا قيمة ثابتة نسبيًا ، وقيمة المقاومة لا يمكن عرض المقاومة المقاسة بشكل صحيح على الإطلاق.

السبب: بعد التفريغ والمعاينة تبين أن تسرب البطارية كان خطيراً وانتشر إلى لوحة الدائرة. نتيجة لذلك ، تم تشكيل مسار جديد ، مما جعل بعض الدوائر غير متصلة ببعضها البعض. يقدر أن المقاومة المكافئة للتسرب هي 9MΩ. عند القياس في نطاق المقاومة المنخفض ، نظرًا لأن مقاومة التسرب R التسرب أكبر بكثير من النطاق من 200Ω → 2KΩ → 20KΩ ، فإن التيار المقسوم على تسرب R صغير جدًا ، ويمكن تجاهل تأثير التحويل لمقاومة التسرب تقريبًا ، ونتائج القياس تتأثر بتأثير ضئيل. مع زيادة النطاق ، يبدأ تأثير تسرب R في الزيادة. عندما تصل إلى نطاق 20MΩ ، ستكون هناك قيمة عرض ثابتة تبلغ 9MΩ بغض النظر عما إذا كانت هناك مقاومة مُقاسة أم لا.

الحل: امسح كل تسرب للبطارية بقطعة قماش جافة ، واستبدلها ببطارية جديدة ، ثم قم بتشغيلها للتحقق ، ويختفي الخطأ تمامًا. العطل 3: شاشة LCD غير مكتملة.

الظاهرة: الضربات الرقمية المعروضة على شاشة LCD غير مكتملة ، ويختفي الخطأ عندما تضغط على العلبة بقوة ، ويظهر الخطأ مرة أخرى عندما تتركه قليلاً. السبب: ضعف الاتصال بين أطراف شرائح العرض ومطاط الرصاص وأقطاب شاشة عرض LCD في الهيكل المعدني. الحل: خذ قطعة من الفيلم البلاستيكي الشفاف ، وقم بتقطيعها إلى قطعة بنفس حجم شاشة LCD ، وضعها بين نافذة عرض الهيكل وشاشة LCD ، ثم شد براغي الغطاء الخلفي لإجبارها المكونات الداخلية لتكون على اتصال وثيق. العودة الى الوضع الطبيعى.

خطأ 4: العلامة العشرية المعروضة على شاشة LCD في غير محلها.

ظاهرة: مواضع عرض النقطة العشرية للجهد والتيار والمقاومة غير متوافقة مع المواضع التي يجب عرضها.

السبب: وجد فحص التفريغ أن مخلب تحديد موضع لوحة التبديل قد تم كسره وتلفه ، وأن قطعة التلامس المتحركة مشوهة بسبب القوة غير المستوية. تم اجتيازه ، مما تسبب في أن تكون العلامة العشرية في غير محلها.

الحل: بعد استبدال قطعة التلامس المتحركة المشوهة ، يتم التخلص من الخطأ تمامًا.

خطأ 5: نتائج قياس نطاق جهد التيار المستمر غير متسقة.

ظاهرة: عندما يتم قياس جهد ثابت 100 فولت تيار مستمر ، يبدأ في العرض على أنه 105.1 فولت ، ويصبح عرض الفائض بعد دقيقتين.

السبب: تم ​​التحقق من أن البطارية التي يستخدمها جهاز القياس المتعدد غير كافية. عندما تكون البطارية تحت الجهد ، ينحرف الجهد القياسي في المحول التناظري إلى الرقمي للمقياس المتعدد باستمرار ، وبالتالي سيزداد خطأ المؤشر مع الانخفاض المستمر في أداء البطارية. كلما طال الوقت ، كان خطأ المؤشر أكثر وضوحًا.

الحل: استبدل بطارية جهاز القياس المتعدد.

العطل 6: دائمًا ما يفيض التروس ذات الجهد العالي بجهد التيار المتردد ويعرض.

ظاهرة: عندما يكون جهد التيار المتردد 750 فولت عند قياس جهد التيار المتردد 50 فولت ، يفيض العرض.

السبب: بعد التفريغ والتفتيش ، تبين أن هناك آثار احتراق قوس بين قطع التلامس الثابتة المتصلة بقناة الإدخال. تم كسر الخشب الرقائقي في هذا المكان بسبب الاحتراق والتفحيم ، بحيث يتم نقل الجهد الخارجي المقاس ، والذي كان يجب تقسيمه بواسطة مقسم الجهد ، مباشرة إلى مكبر الصوت.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها لـ 3. 5- جهاز رقمي متعدد

معظم أسباب تلف جهاز القياس الرقمي المتعدد هي التشغيل غير السليم من قبل المستخدم. المكونات الرئيسية لتلف الجهاز هي: ① محول A / D ICL71 0 6 أو ICL7136 تالف. ② مضخم التشغيل TL062 تالف. ③تلف دائرة قاعدة الوقت المزدوجة ICM7556. ④ أربعة بوابة NAND CD4011 تالفة. ⑤ ترانزستور Q1 (C9014) ومقاوم الحماية PO1 (1.5KΩ) لدائرة حماية الجهد الزائد لجهاز المقاومة. سوف يتسبب تسرب المكثف C9 (35 فولت / 0.33 درجة فهرنهايت) في تغيير الجهد المرجعي ويسبب أخطاء القياس. يتم وصف طريقة الصيانة بالتفصيل أدناه.

1. إصلاح عملية انقطاع التيار الكهربائي

تبدأ أعمال صيانة العداد الرقمي بشكل عام من مصدر الطاقة. بعد تشغيل المفتاح ، إذا لم يكن هناك شاشة بلورية سائلة ، يجب عليك أولاً التحقق مما إذا كانت بطارية 9 فولت فارغة أو أن جهد البطارية منخفض جدًا. إذا كان جهد البطارية طبيعيًا ، يجب عليك التحقق مما إذا كان هناك جهد 9 فولت بين V plus (pin 1) و V- (pin 26) لمحول A / D ICL7106. فقط عندما يعمل جهد إمداد الطاقة ICL7106 في حالة طبيعية ، يمكن البحث عن سبب الخطأ. يجب أن يتم دمج اكتشاف الأخطاء وفقًا للفحص الأول ، مثل ما إذا كان الجهد المرجعي لمحول A / D ICL7106 يعمل بشكل طبيعي ، وما إذا كان يمكن عرض الشاشة بشكل طبيعي. كما هو مبين في الشكل هو مخطط انسيابي لاستكشاف أخطاء مصدر الطاقة متعدد المقاييس.

2. أمثلة استكشاف الأخطاء وإصلاحها

(1) الجهد المرجعي غير دقيق أو غير مستقر: يظهر مقياس رقمي متعدد طبيعي ، ولكن أثناء التحقق ، وجد أن القيمة المقاسة منخفضة بشكل واضح. الجهد المرجعي حوالي 75mV فقط. من خلال الفحص الدقيق ، وجد أن هناك تلوثًا بالزيت بالقرب من مقسم الجهد المرجعي R12 و R13 و W1 ، مما يؤدي إلى تسرب اللوحة المطبوعة وتقليل العزل ، مما يقلل من R12. بعد التنظيف بالكحول المطلق والتجفيف ، تم حل المشكلة.

(2) يعرض العداد الرقمي "-1" بغض النظر عن الترس الذي يصطدم به ، ويبلغ المستخدم أنه لا يمكن استخدامه. قم بقياس تيار العمل حتى 5 مللي أمبير ، بينما يكون المقياس حوالي 1.2 مللي أمبير عندما يعمل بشكل طبيعي. الجهد المرجعي الخاص به ليس صحيحًا أيضًا. بعد استبدال ICL7106 ، استمر الخطأ. من تحليل مبدأ العداد الرقمي ، تتضرر دائرة قاعدة الوقت المزدوجة ICM7556 بسهولة بسبب الحمل الزائد. بعد إزالة ICM7556 ، ينخفض ​​تيار التشغيل إلى حوالي 1.2 مللي أمبير. الجهد بين الجهد المرجعي VREF (دبوس 36) و COM هو 100mV ، وهو أمر طبيعي. باستثناء الترس المكثف ، تعود بقية التروس إلى وضعها الطبيعي. من تحليل الخطأ ، عندما يقيس المستخدم السعة ، لا يتم تفريغ الشحنة الكهربائية على المكثف بالكامل ، لذلك يتم قياس السعة ، مما يؤدي إلى تلف ICM7556. التيار المتدفق عبر ICM7556 كبير جدًا ، مما يتسبب في ارتفاع إمكانية COM ، وبالتالي تقليل الجهد المرجعي.

(3) عرض العداد الرقمي أمر طبيعي ، ولكن وجد أن الخطأ كبير أثناء التحقق ، ومن الواضح أن الجهد المرجعي للقياس منخفض وغير مستقر. عندما يتم تشغيل مزود الطاقة للتو ، يتم قياس جهد التشغيل ليكون 100mV ، ولكن بعد فترة ، سينخفض ​​الجهد. يوضح تحليل هذه الظاهرة أن جزءًا معينًا من الدائرة به انهيار بسيط. بعد الضغط على ICM7556 لأول مرة ، يبقى الخطأ. ثم استبدل ICL7106 ، لا يزال تيار العمل كبيرًا جدًا ، والجهد المرجعي غير طبيعي. ثم ابحث عن جهد كل نقطة على الأرض المشتركة ، واكتشف أن جهد كل نقطة على الأرض يتغير بدرجات متفاوتة. في هذا الوقت ، جهد البطارية 9 فولت مستقر. ومع ذلك ، فقد وجد أن الفولتية الموجبة والسالبة على الأرض قد تغيرت. يمكن ملاحظة أن هذه الظاهرة تحدث على الأجهزة التي تشترك في مصدر الطاقة. لأن CD4011 يعمل فقط في ترس الجرس. لذا ركز على فحص مضخم التشغيل المزدوج TL062. افصل مصدر الطاقة الموجب والسالب ، ثم قم بقياس تيار العمل للجهاز 1.2mA ، والجهد المرجعي للعمل هو حوالي 100mV ، وهو مستقر وغير متغير. هذا يعني أن هناك انهيارًا بسيطًا داخل TL062. بعد استبدال الشريحة ، يتم التخلص من الخطأ.

(4) يقيس المستخدم الجهد في ترس المقاومة بسبب التشغيل الخاطئ ، مما يؤدي إلى عدم استجابة عند قياس المقاومة بمعدات المقاومة. تم إتلاف المصهر PO1 (1.5KΩ) من الدائرة لقياس المقاومة ، مما أدى إلى عدم استجابة قياس المقاومة. بعد استبدال المقاوم ، تم حل المشكلة. السبب الرئيسي للفشل هو أنه عندما يتم قياس جهد المقاومة بشكل خاطئ ، فإن الترانزستور Q1 (C9014) ينهار في الاتجاه العكسي ، بحيث يزداد التيار الذي يمر عبر مقاومة PO1 بسرعة ويتم حرق مقاومة PO1. إذا لم تتضرر مقاومة PO1 ، ودائرة قصر الانهيار العكسي Q1 (C9014) ، فسوف يتسبب ذلك في عدم عرض ملف المقاومة "1" عندما يكون مفتوحًا. في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن المكثف المتصل بالتوازي مع Q1 يتم أحيانًا كسره وتقصيره في نفس الوقت. تظهر مثل هذه الأخطاء غالبًا على العدادات الرقمية مثل DT890 و DT9101 و DT9108 و DT9107.

(5) عداد رقمي لا يمكن قياسه من قبل. بعد استبدال محول A / D ICL7136 (الأصلي المستخدم لهذا المقياس كان ICL7106) ، فإن ملفات التيار والجهد والسعة كلها طبيعية. لكن ملف المقاومة لا يمكن قياسه. عندما تكون الدائرة مفتوحة ، يقفز الرقم ولا يمكن استقراره. وفقًا للتحليل الأساسي ، يمكن تبادل ICL7106 و ICL7136 ، ولكن لا تزال هناك اختلافات في التطبيق العملي. من تحليل الدوائر النموذجية لـ ICL7136 و ICL7106 ، فإن زيادة المقاومة المتكاملة بشكل مناسب وتقليل السعة المتكاملة في ICL7136 سيساعد على تحسين استقرار ملف تعريف المقاومة. يتم زيادة المقاومة المتكاملة من 56kΩ الأصلي إلى حوالي 330k من خلال التجارب ، ويعمل ملف المقاومة بشكل طبيعي. نتائج القياس دقيقة. في الوقت نفسه ، لا يؤثر على استخدام الملفات الأخرى. تحل هذه الظاهرة محل ICL7106 في DT890 و DT9101 و DT9102 و DT9107 و YDM -301 وأنواع أخرى من العدادات الرقمية.

نصائح لإصلاح أجهزة القياس الرقمي المتعدد:

بالنسبة للأداة المعيبة ، تحقق أولاً وحدد ما إذا كانت ظاهرة الخطأ شائعة (لا يمكن قياس جميع الوظائف) أم فردية (وظائف فردية أو نطاقات فردية) ، ثم قم بتمييز الموقف وحل المشكلة.

1. إذا فشلت جميع التروس في العمل ، ركز على فحص دائرة إمداد الطاقة ودائرة محول A / D. عند التحقق من جزء مزود الطاقة ، يمكنك إزالة البطارية المصفحة ، والضغط على مفتاح الطاقة ، وتوصيل يؤدي الاختبار الإيجابي بمصدر الطاقة السالب للمقياس قيد الاختبار ، وتوصيل يؤدي الاختبار السلبي بمصدر الطاقة الموجب (للمتر الرقمي المتعدد ) ، قم بتبديل المفتاح إلى جهاز قياس الصمام الثنائي ، إذا أظهرت الشاشة إذا كان الجهد الأمامي للديود ، فهذا يعني أن جزء مصدر الطاقة جيد. إذا كان الانحراف كبيرًا ، فهذا يعني أن هناك مشكلة في جزء مزود الطاقة. إذا كانت هناك دائرة مفتوحة ، فركز على فحص مفتاح الطاقة وأسلاك البطارية. إذا كانت هناك دائرة كهربائية قصيرة ، فأنت بحاجة إلى استخدام طريقة فصل الدائرة لفصل المكونات التي تستخدم مصدر الطاقة تدريجيًا ، مع التركيز على فحص مكبرات الصوت التشغيلية ، وأجهزة ضبط الوقت ، ومحولات A / D. في حالة حدوث دائرة قصر ، يتلف أكثر من مكون متكامل بشكل عام. يمكن التحقق من محول A / D في نفس الوقت الذي يتم فيه فحص المقياس الأساسي ، والذي يعادل مقياس التيار المستمر لمقياس متعدد تمثيلي. طريقة الفحص المحددة هي كما يلي:

(1) يتم تحويل نطاق العداد قيد الاختبار إلى أدنى مستوى لجهد التيار المستمر ؛

(2) قم بقياس ما إذا كان جهد العمل لمحول A / D طبيعي. وفقًا لنموذج محول A / D المستخدم في الجدول ، المقابل لـ V plus pin و COM pin ، قارن القيمة المقاسة بقيمتها النموذجية.

(3) قم بقياس الجهد المرجعي لمحول A / D. الجهد المرجعي للمقياس الرقمي المتعدد الاستخدام بشكل عام هو 100mV أو 1V ، أي يتم قياس جهد التيار المستمر بين VREF plus و COM.