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數字萬用表的修理技巧 萬用表是如何工作的

時間:2020-08-05    來源:儀多多儀器網    作者:儀多多商城     
對一塊故障儀表首先應檢查和判別故障現(xiàn)象是共性(所有功能都不能測量),還是個性(個別功能或個別量程),然后區(qū)別情況,對癥解決。 

1.若所有檔均不能工作,應重點檢查電源電路和A/D轉換器電路。檢查電源部分時,可取下疊層電池,按下電源開關,用正表筆接被測表電源負,負表筆接 電源正(對數字萬用表而言),開關打到二級管測量檔,若顯示的是二級管正向電壓,則說明電源部分是好的,若偏差大,則說明電源部分有問題。若出現(xiàn)開路,重 點檢查電源開關和電池引線等。若出現(xiàn)短路,則需要采用斷路法,逐步斷開使用電源的元件,重點檢查運算放大器、定時器及A/D轉換器等。若出現(xiàn)短路,一般都 不止損壞一塊集成元件。檢查A/D轉換器可以和基本表同時進行,相當于模擬式萬用表的直流表頭,具體檢查方法: 

(1)被測表的量程轉到直流電壓最低檔; 

(2)測量A/D轉換器工作電壓是否正常。根據表內所用A/D轉換器型號,對應V+腳和COM腳,測量值與它的典型值相比較是否相符。 

(3)測A/D轉換器的基準電壓,目前常用的數字萬用表的基準電壓一般都是100mV或1V,即測量VREF+與COM之間的直流電壓,若偏離100mV或1V,可通過外接電位器進行調節(jié)。 

(4)檢查輸入為零的顯示數,把A/D轉換器的正端IN+與負端IN-短接,使輸入電壓Vin=0,儀表顯示“00.0"或“00.00"。 

(5)檢查顯示器的全亮筆劃。把測試端TEST腳與正電源端V+短接,使邏輯地變成高電位,全部數字電路停止工作。因每個筆劃上都加有直流電壓,所以 全部筆劃亮對位表顯示“1888",對位表顯示“18888"。若存在缺筆劃現(xiàn)象,檢查A/D轉換器對應輸出腳與導電膠(或聯(lián)線),與顯示器之間是否有接 觸不良和斷線情況。 

2.若個別檔有問題,說明A/D轉換器和電源部分都工作正常。因直流電壓、電阻檔共用一套分壓電阻;交直流電流共用分流器;交流電壓與交流電流共用一 套AC/DC轉換器;其它如Cx、HFE、F等都由獨立的不同轉換器組成。了解它們之間的關系,再根據電源圖,就很容易找到故障部位。若測量小信號不準確 或顯示數字跳動大,則重點檢查量程開關的接觸是否良好。 

3.若出現(xiàn)測量數據不穩(wěn),且數值總是累計增大,短接A/D轉換器的輸入端,顯示數據不為零的情況,則一般是0.1μF的基準電容性能不良所引起的。 

根據以上分析,數字萬用表的修理基本順序應是:數字表頭部→直流電壓→直流電流→交流電壓→交流電流→電阻檔(包括蜂鳴器和檢查二級管正壓 降)→Cx→HFE、F、H、T等。但也不可過分機械,有些明顯能看出的問題,可以先處理。但在進行調校時,則一定要按照上述程序。 

總之,一塊故障萬用表,經過適當的檢測,首先要分析故障可能出現(xiàn)的部位,然后根據線路圖找到故障位置進行更換和修復。因數字萬用表是較精密的儀表,更 換元件一定要用參數相同的元件,特別是更換A/D轉換器,一定要采用生產廠家經嚴格篩選的集成塊,否則將出現(xiàn)誤差而達不到所需準確度。新?lián)Q的A/D轉換 器,也需要按前面所述的方法進行檢查,切不可因新而置信不疑。 

目前,國內生產數字萬用表的廠家甚多,質量也有優(yōu)劣,對雙面復銅板的質量問題,在修理中是不易發(fā)現(xiàn)的。樹脂板的絕緣強度不夠時,主要表現(xiàn)在測量高電壓時誤 差較大,修理時要與分壓電阻的阻值變化區(qū)別開來。遇到這種情況,可以是采用斷路法,尋找故障點。對燒壞碳化的部分要清除干凈,達到絕緣要求。遇到由雙面連 線因過渡孔斷裂而引起不能輸入信號時,容易與轉換開關不良的現(xiàn)象混淆而難以分開,這類故障宜采用短路法尋找故障點。 【導讀】數字萬用表雖然是較復雜的測量工具,但正確地按說明書去操作、留意常規(guī)的注意事項,保持良好的使用環(huán)境,那么儀表的使用壽命和準確度會大大提高及穩(wěn)定。數字萬用表



    數字萬用表雖然是較復雜的測量工具,但正確地按說明書去操作、留意常規(guī)的注意事項,保持良好的使用環(huán)境,那么儀表的使用壽命和準確度會大大提高及穩(wěn)定。數字萬用表采用液晶顯示器作為讀數裝置,具有測量精度高、使用安全可靠的特點。它的型號品種較多,測量非常簡便。

    數字萬用表主要有:直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、電阻、電路通斷測試、測試等常用測量功能;隨著電子科技的發(fā)展,萬用表又具備了很多應用功能:數據存儲、數據傳輸、示波等:而其中有部分向專業(yè)應用領域發(fā)展:測試的功率計、泄漏電流測試儀、絕緣電阻測試儀,工礦行業(yè)使用的紅外測溫儀,環(huán)境測試類的噪音計、風速儀等。下面以優(yōu)利德公司手持式普通型數字萬用表UT58C為例,講講萬用表的使用知識。UT58C是一款3l/2位數字萬用表,但是除了電壓、電流、電阻測試功能外,還有、頻率、二極管、通斷蜂鳴、hFE、溫度測量,它特有的大屏幕顯示和輸入提示功能也給使用者帶來很多方便。

    數字萬用表之電感器、變壓器檢測方法:

    1、色碼電感器的的檢測

    將萬用表置于R×1擋,紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端,此時指針應向右擺動。根據測出的電阻值大小,可具體分下述三種情況進行鑒別:

    被測色碼電感器電阻值為零,其內部有短路性故障。B口被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數有直接關系,只要能測出電阻值,則可認為被測色碼電感器是正常的。

    2、中周變壓器的檢測

    將萬用表撥至R×1擋,按照中周變壓器的各繞組引腳排列規(guī)律,逐一檢查各繞組的通斷情況,進而判斷其是否正常。

    B口檢測絕緣性能

    將萬用表置于R×10k擋,做如下幾種狀態(tài)測試:

    (1)初級繞組與次級繞組之間的電阻值;

    (2)初級繞組與外殼之間的電阻值。





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用萬用表進行測量時會帶來一定的誤差。這些誤差有些是儀表本身的準確度等級所允許的最大絕對誤差。有些是調整、使用不當帶來的人為誤差。正確了解萬用表的特點以及測量誤差產生的原因,掌握正確的測量技術和方法,就可以減小測量誤差。 

人為讀數誤差是影響測量精度的原因之一。它是不可避免的,但可以盡量減小。因此,使用中要特別注意以下幾點:1測量前要把萬用表水平放置,進行機械調零;2讀數時眼睛要與指針保持垂直;3測電阻時,每換一次擋都要進行調零。調不到零時要更換新電池;4測量電阻或高壓時,不能用手捏住表筆的金屬部位,以免人體電阻分流,增大測量誤差或觸電;5在測量RC電路中的電阻時,要切斷電路中的電源,并把電容器儲存的電泄放完,然后再進行測量。在排除了人為讀數誤差以后,我們對其他誤差進行一些分析。 

1.萬用表電壓、電流擋量程選擇與測量誤差 

萬用表的準確度等級一般分為0.1、0.5、1.5、2.5、5等幾個等級。直流電壓、電流,交流電壓、電流等各擋,準確度(精確度)等級的標定是由其最大絕對允許誤差 △X與所選量程滿度值的百分數表示的。以公式表示:A%=(△X/滿度值)×100%…… 1 

(1)采用準確度不同的萬用表測量同一個電壓所產生的誤差 

例如:有一個10V標準電壓,用100V擋、0.5級和15V擋、2.5級的兩塊萬用表測量,問哪塊表測量誤差小? 

解:由1式得:第一塊表測:最大絕對允許誤差 

△X1=±0.5%×100V=±0.50V。 

第二塊表測:最大絕對允許誤差 

△X2=±2.5%×l5V=±0.375V。 

比較△X1和△X2可以看出:雖然第一塊表準確度比第二塊表準確度高,但用第一塊表測量所產生的誤差卻比第二塊表測量所產生的誤差大。因此,可以看出,在選用萬用表時,并非準確度越高越好。有了準確度高的萬用表,還要選用合適的量程。只有正確選擇量程,才能發(fā)揮萬用表潛在的準確度。 

(2)用一塊萬用表的不同量程測量同一個電壓所產生的誤差 

例如:MF-30型萬用表,其準確度為2.5級,選用100V擋和25V擋測量一個23V標準電壓,問哪一擋誤差?。?SPAN> 

解:100V擋最大絕對允許誤差: 

X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。 

25V擋最大絕對允許誤差:△X(25)=±2.5%×25V=±0.625V。由上面的解可知: 

用100V擋測量23V標準電壓,在萬用表上的示值在20.5V-25.5V之間。用25V擋測量23V標準電壓,在萬用表上的示值在22.375V-23.625V之間。由以上結果來看,△X(100)大于△X(25),即100V擋測量的誤差比25V擋測量的誤差大得多。因此,一塊萬用表測量不同電壓時,用不同量程測量所產生的誤差是不相同的。在滿足被測信號數值的情況下,應盡量選用量程小的擋。這樣可以提高測量的精確度。 

(3)用一塊萬用表的同一個量程測量不同的兩個電壓所產生的誤差 

例如:MF-30型萬用表,其準確度為2.5級,用100V擋測量一個20V和80V的標準電壓,問哪一擋誤差小? 

解:最大相對誤差:△A%=最大絕對誤差△X/被測標準電壓調×100%,100V擋的最大絕對誤差△X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。 

對于20V而言,其示值介于17.5V-22.5V之間。其最大相對誤差為:A(20)%=(±2.5V/20V)×100%=±12.5%。 

對于80V而言,其示值介于77.5V-82.5V之間。其最大相對誤差為: 

A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%。 

比較被測電壓20V和80V的最大相對誤差可以看出:前者比后者的誤差大的多。因此,用一塊萬用表的同一個量程測量兩個不同電壓的時候,誰離滿擋值近,誰的準確度就高。所以,在測量電壓時,應使被測電壓指示在萬用表量程的2/3以上。只有這樣才能減小測量誤差。 

2.電阻擋的量程選擇與測量誤差 

電阻擋的每一個量程都可以測量0~∞的電阻值。歐姆表的標尺刻度是非線性、不均勻的倒刻度。是用標尺弧長的百分數來表示的。而且各量程的內阻等于標尺弧長的中心刻度數乘倍率,稱作“中心電阻”。也就是說,被測電阻等于所選擋量程的中心電阻時,電路中流過的電流是滿度電流的一半。指針指示在刻度的中央。其準確度用下式表示: 
R%=(△R/中心電阻)×100%……2 

(1)用一塊萬用表測量同一個電阻時,選用不同的量程所產生的誤差 

例如:MF-30型萬用表,其Rxl0擋的中心電阻為250Ω;R×l00擋的中心電阻為2.5kΩ。準確度等級為2.5級。用它測一個500Ω的標準電阻,問用R×l0擋與R×100擋來測量,哪個誤差大?解:由2式得: 

R×l0擋最大絕對允許誤差△R(10)=中心電阻×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25Ω。用它測量500Ω標準電阻,則500Ω標準電阻的示值介于493.75Ω~506.25Ω之間。最大相對誤差為:±6.25÷500Ω×100%=±1.25%。 

R×l00擋最大絕對允許誤差△R(100)=中心電阻×R%2.5kΩ×(±2.5)%=±62.5Ω。用它測量500Ω標準電阻,則500Ω標準電阻的示值介于437.5Ω~562.5Ω之間。最大相對誤差為:±62.5÷500Ω×100%=±10.5%。 

由計算結果對比表明,選擇不同的電阻量程,測量產生的誤差相差很大。因此,在選擇擋位量程時,要盡量使被測電阻值處于量程標尺弧長的中心部位。測量精度會高一些。

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