|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Цифровий мультиметр М832. Електрична схема, опис, характеристики. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка Неможливо уявити робочий стіл без зручного недорогого цифрового мультиметра. У цій статті розглянуто пристрій цифрових мультиметрів 830-ї серії, несправності, що найчастіше зустрічаються, і способи їх усунення. В даний час випускається величезна різноманітність цифрових вимірювальних приладів різного ступеня складності, надійності та якості. Основою всіх сучасних цифрових мультиметрів є інтегральний аналого-цифровий перетворювач напруги (АЦП). Одним з перших таких АЦП, придатних для побудови недорогих портативних вимірювальних приладів, був перетворювач мікросхеми ICL71O6, випущеної фірмою MAXIM. В результаті було розроблено кілька вдалих недорогих моделей цифрових мультиметрів 830 серії, таких як М830В, М830, М832, М838. Замість літери М може стояти DT. В даний час ця серія приладів є найпоширенішою і найбільш повторюваною у світі. Її базові можливості: вимірювання постійних та змінних напруг до 1000 В (вхідний опір 1 МОм), вимірювання постійних струмів до 10 А, вимірювання опорів до 2 МОм, тестування діодів та транзисторів. Крім того, в деяких моделях є режим звукового продзвонювання з'єднань, вимірювання температури з термопарою і без термопари, генерації меандру частотою 50...60 Гц або 1 кГц. Основний виробник мультиметрів цієї серії – фірма Precision Mastech Enterprises (Гонконг). Схема та робота приладу
Основа мультиметра – АЦП IC1 типу 7106 (найближчий вітчизняний аналог – мікросхема 572ПВ5). Його структурна схема наведена на рис. 1, а цоколівка для виконання в корпусі DIP-40 – на рис. 2. Перед ядром 7106 можуть стояти різні префікси, залежно від виробника: ICL7106, ТС7106 і т.д. Останнім часом все частіше використовують безкорпусні мікросхеми (DIE chips), кристал яких припаюється безпосередньо на друковану плату.
Розглянемо схему мультиметра М832 фірми Mastech (рис. 3). На висновок 1 IC1 подається позитивна напруга живлення батареї 9, на висновок 26 - негативне. Всередині АЦП знаходиться джерело стабілізованої напруги 3, його вхід з'єднаний з висновком 1 IC1, а вихід - з висновком 32. Висновок 32 приєднується до загального висновку мультиметра і гальванічно пов'язаний з входом СОМ приладу. Різниця напруг між висновками 1 і 32 становить приблизно 3 В широкому діапазоні напруг живлення - від номінального до 6,5 В. Ця стабілізована напруга подається на регульований дільник R11, VR1, R13, ас його виходу -на вхід мікросхеми 36 (в режимі вимірювання струмів та напруг). Дільником задається потенціал U ег на виведенні 36, що дорівнює 100 мВ. Резистори R12, R25 та R26 виконують захисні функції. Транзистор Q102 та резистори R109, R110nR111 відповідають за індикацію розряду батареї живлення. Конденсатори С7, С8 та резистори R19, R20 відповідають за відображення десяткових точок дисплея.
Діапазон робочих вхідних напруг Umax безпосередньо залежить від рівня регульованої опорної напруги на висновках 36 і 35 і становить:
Стабільність та точність показань дисплея залежать від стабільності цієї опорної напруги. Покази дисплея N залежать від вхідної напруги UBX і виражаються числом:
Розглянемо роботу приладу основних режимах. Вимірювання напруги Спрощена схема мультиметра у режимі вимірювання напруги представлена на рис. 4. При вимірюванні постійної напруги подається вхідний сигнал на R1...R6, з виходу якого через перемикач (за схемою 1-8/1... 1-8/2) подається на захисний резистор R17. Цей резистор, крім того, при вимірюваннях змінної напруги разом із конденсатором C3 утворює фільтр нижніх частот. Далі сигнал надходить на прямий вхід мікросхеми АЦП, висновок 31. На інверсний вхід мікросхеми подається потенціал загального виведення, що виробляється джерелом стабілізованої напруги 3, висновок 32.
При вимірюваннях змінної напруги воно випрямляється однонапівперіодним випрямлячем на діоді D1. Резистори R1 і R2 підібрані таким чином, щоб при вимірюванні напруги синусоїдного прилад показував правильне значення. Захист АЦП забезпечується дільником R1...R6 та резистором R17. Вимірювання струму
Спрощена схема мультиметра у режимі вимірювання струму представлена на рис. 5. У режимі вимірювання постійного струму останній протікає через резистори RO, R8, R7 і R6, що комутуються в залежності від діапазону вимірювання. Падіння напруги цих резисторах через R17 подається на вхід АЦП, і результат виводиться на дисплей. Захист АЦП забезпечується діодами D2, D3 (у деяких моделях можуть не встановлюватися) та запобіжником F. Вимірювання опору
Спрощена схема мультиметра у режимі вимірювання опору представлена на рис. 6. У режимі виміру опору використовується залежність, виражена формулою (2). На схемі видно, що той самий струм від джерела напруги +LJ протікає через опорний резистор Ron і вимірюваний резистор Rx (струми входів 35, 36, 30 і 31 зневажливо малі) і співвідношення UBX і Uon дорівнює співвідношенню опорів резисторів Rx і Ron. В якості опорних резисторів використовуються R1 .... R6, як токозадаючі використовуються R10 і R103. Захист АЦП забезпечується терморезистором R18 [у деяких дешевих моделях використовуються звичайні резистори номіналом 1...2 кОм), транзистором Q1 в режимі стабілітрона (встановлюється не завжди) та резисторами R35, R16 і R17 на входах 36, 35 і 31. Режим продзвонювання У схемі продзвонювання використовується мікросхема IC2 (LM358), що містить два операційні підсилювачі. На одному підсилювачі зібраний звуковий генератор, на іншому – компаратор. При напрузі на вході компаратора (виведення 6) менше порогового, на його виході (висновок 7) встановлюється низька напруга, що відкриває ключ на транзисторі Q101, в результаті чого лунає звуковий сигнал. Поріг визначається дільником R103, R104. Захист забезпечується резистором R106 на вході компаратора. Дефекти мультиметрів Усі несправності можна розділити на заводський шлюб (і таке буває) та пошкодження, спричинені помилковими діями оператора. Оскільки в мультиметрах використовується щільний монтаж, то можливі замикання елементів, погані паяння та поломка висновків елементів, особливо розташованих по краях плати. Ремонт несправного пристрою слід починати з візуального огляду друкованої плати. Найбільш поширені заводські дефекти мультиметрів М832 наведені в таблиці. Заводські дефекти мультиметрів М832
Справність РК-дисплея можна перевірити за допомогою джерела змінної напруги частотою 50...60 Гц та амплітудою у декілька вольт. Як джерело змінної напруги можна взяти мультиметр М832, у якого є режим генерації меандра. Для перевірки дисплея слід покласти його на рівну поверхню дисплеєм вгору, приєднати один щуп мультиметра М832 до загального виводу індикатора (нижній ряд, лівий вивід), а інший щуп мультиметра прикладати по черзі до решти дисплея. Якщо вдається отримати запалення всіх сегментів дисплея, то він справний. Вищеописані несправності можуть виникнути й у процесі експлуатації. Слід зазначити, що в режимі вимірювання постійної напруги прилад рідко виходить з ладу, тому що. добре захищений від перевантажень на вході. Основні проблеми виникають при вимірі струму чи опору. Ремонт несправного приладу слід починати з перевірки напруги живлення і працездатності АЦП: напруги стабілізації 3 В і відсутності пробою між висновками живлення і загальним висновком АЦП. У режимі вимірювання струму при використанні входів V, Ω і mА, незважаючи на наявність запобіжника, можливі випадки, коли запобіжник згоряє пізніше, ніж встигають пробитися запобіжні діоди D2 або D3. Якщо в мультиметрі встановлений запобіжник, що не відповідає вимогам інструкції, то в цьому випадку можливе вигоряння опорів R5...R8, причому візуально на опорах може ніяк не проявитися. У першому випадку, коли пробивається лише діод, дефект проявляється лише у режимі вимірювання струму: струм через прилад протікає, але дисплей показує нулі. У разі вигоряння резисторів R5 або R6 у режимі вимірювання напруги прилад завищуватиме показання або показуватиме перевантаження. При повному згорянні одного або обох резисторів прилад не обнулюється у режимі вимірювання напруги, але при замиканні входів дисплей встановлюється на нуль. При згорянні резисторів R7 або R8 на діапазонах вимірювання струму 20 мА та 200 мА прилад показуватиме перевантаження, а в діапазоні 10 А - тільки нулі. У режимі вимірювання опору пошкодження відбуваються, як правило, у діапазонах 200 Ом та 2000 Ом. В цьому випадку при подачі на вхід напруги можуть згоряти резистори R5, R6, R10, R18, Q1 транзистор і пробиватися конденсатор Сб. Якщо повністю пробитий транзистор Q1, то при вимірюванні опору прилад показуватиме нулі. При неповному проби транзистора мультиметр з розімкненими щупами буде показувати опір цього транзистора. У режимах вимірювання напруги та струму транзистор замикається перемикачем коротко і на показання мультиметра не впливає. При проби конденсатора С6 мультиметр не буде вимірювати напругу в діапазонах 20, 200 і 1000 або істотно занижувати показання в цих діапазонах. У разі відсутності індикації на дисплеї за наявності живлення на АЦП або візуально помітного вигоряння великої кількості елементів схеми існує велика ймовірність пошкодження АЦП. Справність АЦП перевіряється контролем напруги джерела стабілізованої напруги 3 В. На практиці АЦП вигоряє тільки при подачі на вхід високої напруги, набагато вище 220 В. Дуже часто при цьому в компаунді безкорпусного АЦП з'являються тріщини, підвищується струм споживання мікросхеми, що призводить до її помітного нагріву. . При подачі на вхід приладу дуже високої напруги в режимі вимірювання напруги може статися пробою по елементах (резисторах) і друкованій платі, у разі режиму вимірювання напруги схема захищена дільником на опорах R1 ... R6. У дешевих моделей серії DT довгі висновки деталей можуть закорочуватися на екран, розташований задній кришці приладу, порушуючи роботу схеми. Mastech такі дефекти не спостерігаються. Джерело стабілізованої напруги 3 В АЦП у дешевих китайських моделей може на практиці давати напругу 2,6...3,4 В, а в деяких приладів перестає працювати вже при напрузі живильної батареї 8,5 В. У моделях DT використовуються низькоякісні АЦП, дуже чутливі до номіналів ланцюжка інтегратора С4 і R14. У мультиметрах фірми Mastech високоякісні АЦП дають змогу використовувати елементи близьких номіналів. Часто в мультиметрах DT при розімкнених щупах в режимі вимірювання опору прилад дуже довго підходить до значення перевантаження ("1" на дисплеї) або зовсім не встановлюється. "Вилікувати" неякісну мікросхему АЦП можна зменшивши номінал опору R14 з 300 до 100 кОм. При вимірюванні опорів у верхній частині діапазону прилад "завалює" показання, наприклад, при вимірюванні резистора опором 19,8 ком показує 19,3 ком. "Лікується" заміною конденсатора С4 на конденсатор величиною 0,22...0,27 мкФ. Оскільки дешеві китайські фірми використовують низькоякісні безкорпусні АЦП, то трапляються випадки обриву висновків, у своїй визначити причину несправності дуже складно і виявлятися може по-різному, залежно від обірваного вывода. Наприклад, не горить один із висновків індикатора. Оскільки в мультиметрах використовуються дисплеї зі статичною індикацією, то для визначення причини несправності необхідно перевірити напругу на відповідному виведенні мікросхеми АЦП, воно має бути близько 0,5 відносно загального висновку. Якщо вона дорівнює нулю, то несправний АЦП. Ефективним способом пошуку причини несправності є продзвонювання висновків мікросхеми аналого-цифрового перетворювача наступним чином. Використовується ще один, зрозуміло, справний цифровий мультиметр. Він вмикається в режим перевірки діодів. Чорний щуп, як завжди, встановлюється у гніздо СОМ, а червоний у гніздо VQmA. Червоний щуп приладу приєднується до виведення 26 [мінус живлення), а чорний по черзі стосується кожної ніжки АЦП мікросхеми. Оскільки на входах аналого-цифрового перетворювача встановлені захисні діоди у зворотному включенні, то при такому підключенні вони повинні відкритися, що відображатиметься на дисплеї як падіння напруги на відкритому діоді. Реальна величина цієї напруги на дисплеї буде дещо більшою, т.к. у схемі включені резистори. Так само перевіряються всі висновки АЦП при підключенні чорного щупа до висновку 1 [плюсу живлення АЦП) та послідовного торкання інших висновків мікросхеми. Покази приладу мають бути аналогічними. Але якщо змінити полярність включення при цих перевірках на протилежну, то прилад повинен завжди показувати обрив, т.к. вхідний опір справної мікросхеми дуже великий. Таким чином, несправними можна вважати висновки, які показують кінцевий опір за будь-якої полярності підключення до мікросхеми. Якщо ж прилад показує урвища при будь-якому підключенні досліджуваного висновку, то це на дев'яносто відсотків говорить про внутрішній урвище. Зазначений спосіб перевірки досить універсальний і може застосовуватися під час перевірки різних цифрових та аналогових мікросхем. Бувають несправності, пов'язані з неякісними контактами на галетному перемикачі, пристрій працює тільки при натиснутому галетнику. Фірми, що виробляють дешеві мультиметри, рідко покривають доріжки під галетним перемикачем мастилом, через що вони швидко окислюються. Часто доріжки бувають чимось забруднені. Ремонтується так: з корпусу виймається друкована плата, і доріжки перемикача протираються спиртом. Потім наноситься тонкий шар технічного вазеліну. Все, прилад полагоджений. У приладів серії DT іноді буває так, що змінна напруга вимірюється зі знаком мінус. Це вказує на неправильне встановлення D1, зазвичай через неправильне маркування на корпусі діода. Трапляється, що виробники дешевих мультиметрів ставлять низькоякісні операційні підсилювачі в ланцюги звукового генератора, і тоді при включенні приладу лунає дзижчання зумера. Цей дефект усувається підпаювання електролітичного конденсатора номіналом 5 мкФ паралельно ланцюга живлення. Якщо при цьому не забезпечується стійка робота звукового генератора, необхідно замінити операційний підсилювач на LM358P. Часто трапляється така неприємність, як витікання батареї. Невеликі краплі електроліту можна протерти спиртом, але якщо плату сильно залило, то хороші результати можна отримати, промивши її гарячою водою з господарським милом. Знявши індикатор і відпаяючи пищалку, за допомогою щітки, наприклад зубної, потрібно ретельно намилити плату з обох боків і промити під струменем води з-під крана. Повторивши миття 2...3 рази, плату висушують і встановлюють у корпус. У більшості приладів, що випускаються останнім часом, використовуються безкорпусні (DIE chips) АЦП. Кристал встановлюється безпосередньо на друковану плату та заливається смолою. На жаль, це знижує ремонтопридатність приладів, т.к. при виході АЦП з ладу, що трапляється досить часто, замінити його важко. Прилади з безкорпусними АЦП іноді бувають чутливими до яскравого світла. Наприклад, під час роботи поруч із настільною лампою похибка вимірів може зрости. Справа в тому, що індикатор і плата приладу мають деяку прозорість, і світло, проникаючи крізь них, потрапляє на кристал АЦП, викликаючи фотоефект. Для усунення цього недоліку потрібно вийняти плату і, знявши індикатор, заклеїти розташування кристала АЦП (його добре видно крізь плату) щільним папером. При покупці мультиметрів DT слід звернути увагу на якість механіки перемикача, обов'язково прокрутити галетний перемикач мультиметра кілька разів, щоб переконатися, що перемикання відбувається чітко і без заїдань: дефекти пластмаси не піддаються ремонту. Публікація: cxem.net
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Екологічний пластик із рибних відходів ▪ Визначення прозорих об'єктів ▪ Портативний накопичувач об'ємом 4 Тбайт від Seagate ▪ Відкрито новий екзотичний стан матерії
▪ Розділ сайту Передача даних. Добірка статей ▪ стаття Як було відкрито світловий рік? Детальна відповідь ▪ стаття Водій лісовозного автопоїзда. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Найпростіший пристрій для пошуку радіожучків. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Зникнення предмета від чарівної палички Секрет фокусу
Коментарі до статті: Олександр Стаття чудова. Навіть за багаторічного стажу займатися ремонтом мультиметрів мені не доводилося. В мене зіпсувався Mastech MY-65. Але схожість принципів роботи мультиметрів допомогла знайти та усунути причину. Те, що у статті наведено приватні схеми вимірювання напруги, струмів, опорів виявилося для мене головним. Костянтин Стаття відмінна як довідковий матеріал. Допомогла принципова ел. Прилад один з найдешевших DT832 з безкорпусною АЦП. Причина несправності виявилася помилка заводського складання, при розпаюванні проводів живлення на клемі батареї "+" та "-". Перепаяв їх подекуди і прилад ожив. Дякую. Ігор Здрастуйте, у мене така проблема: при включенні на дзвінок прилад наприклад діод не показує не чого, але при замиканні щупів пищить. Що може згоріти? Ігор Дуже доступним.
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page