Prinsip kerja dan karakteristik multimeter digital:
Konverter A/D integral ganda adalah "jantung" dari multimeter digital, di mana konversi kuantitas analog ke kuantitas digital direalisasikan. Sirkuit periferal terutama mencakup konverter fungsi, sakelar pemilihan fungsi dan rentang, tampilan LCD atau LED, selain sirkuit osilasi buzzer, sirkuit penggerak, sirkuit deteksi on-off, sirkuit indikasi tegangan rendah, titik desimal dan tanda (polaritas). simbol, dll.) rangkaian penggerak.
Struktur dasar multimeter digital
Konverter A/D adalah inti dari multimeter digital. Ini mengadopsi sirkuit terintegrasi skala besar chip tunggal ICL7106. 7106 mengadopsi output gerbang XOR internal, yang dapat menggerakkan layar LCD dan menghemat listrik. Fitur utamanya adalah: catu daya tunggal, rentang tegangan lebar, penggunaan baterai bertumpuk 9V untuk mencapai miniaturisasi instrumen, impedansi input tinggi, dan penggunaan sakelar analog internal untuk mencapai penyesuaian nol otomatis dan konversi polaritas. Kerugiannya adalah kecepatan konversi A/D relatif lambat, tetapi dapat memenuhi kebutuhan pengukuran listrik konvensional.
Berikut ini adalah analisis kesalahan umum, dan metode pemrosesan:
(1) Untuk memeriksa kesalahan multimeter digital, pertama-tama periksa dan nilai apakah fenomena kesalahan itu umum (misalnya, semua roda gigi tidak dapat diukur) atau individual (misalnya, hanya roda gigi saat ini yang tidak dapat diukur). Layar LCD, harus fokus pada pemeriksaan sirkuit catu daya dan konverter A/D; jika ada masalah dengan file individual, itu berarti catu daya dan konverter A/D berfungsi normal, dan Anda harus merujuk ke rangkaian unit untuk menemukan kesalahannya.
(2) Rentang tegangan DC minimum dari multimeter digital (yaitu, rentang DC 200mV) adalah rentang dasar dari multimeter digital tiga setengah.
(3) Roda gigi dasar tegangan DC tidak kembali ke nol. Umumnya karena sekitar resistor pembagi tegangan kotor, jadi harus dilap di sekitar resistor agar kembali ke nol, dan kemudian masukan tegangan 1V dari sumber tegangan DC untuk kalibrasi, dan sesuaikan potensiometer DC selama kalibrasi.
(4) Tegangan referensi tidak normal, dan meteran selalu menampilkan "1" gigi mana pun yang dihidupkan. Periksa apakah ada tegangan referensi 100mV antara pin 35 dan 36 dari blok terintegrasi ICL7106, dan kemudian periksa apakah potensiometer sakelar VR1 dalam kondisi baik dan membagi tegangan. Apakah resistor R12 (4Ω) dan R13 (150Ω) akurat.
(5) Angka yang ditampilkan di setiap roda gigi melompat-lompat dan tidak dapat digunakan. Sebagian besar kesalahan ini karena kapasitor berkapasitas besar tidak habis saat mengukur, dan ada juga yang salah gigi saat mengukur, mengakibatkan kerusakan pada blok terintegrasi basis waktu ganda ICM7556 dan ICL7106. Saat memeriksa, ukur dulu arus di kedua ujung baterai. Jika lebih besar dari 10mA, berarti 7556 rusak; jika arus masih besar, 7106 rusak; jika arus kurang dari 2.5mA, arus kurang dari 2.5mA. Jelaskan bahwa yang lain pada dasarnya normal. Jika sedikit lebih besar, itu berarti beberapa kapasitor memiliki kebocoran. Setelah mengganti komponen yang rusak tepat waktu, periksa dulu apakah gigi 200mV normal, lalu uji fungsi lainnya.
(6) Bel tidak berbunyi. Jika lampu indikator menyala, mungkin blok terintegrasi gerbang NAND CD4011 rusak; jika lampu tidak menyala, mungkin dual op-amp circuit integrated block TL062 rusak, setengah pin nya arus AC, setengah buzzer, tekan buzzer gigi Buzzer, suara berarti setengah tabung bel terisi penuh; tekan gigi AC 2V, sentuh ujung input dengan obeng, dan tampilkan "1", itu berarti setengah AC tabung terisi penuh.
(7) "1888" ditampilkan saat power on disebabkan.
Multimeter digital harus dibersihkan secara teratur, jika tidak maka akan mudah terjadi korsleting dan menyebabkan meteran bekerja tidak normal.
Sembilan pengalaman pemecahan masalah utama multimeter digital kecil
Fenomena: Tampilan arus dan tegangan AC tidak nol ketika tidak ada input tegangan.
Alasan 1: Setelah membuka kasing dan mengamati dengan cermat, ternyata jam tangan telah digunakan untuk waktu yang lama, dan kontak sakelar telah tercemar parah. Di mana pun kontak sakelar lewat, ada jejak hitam yang terkontaminasi oleh bubuk tembaga. Kontaminasi ini merupakan sejumlah baterai volta dengan kapasitas tidak teratur, yang tegangannya mempengaruhi mekanisme pengukuran, sehingga tampilan setiap roda gigi tidak dapat dikembalikan ke nol.
Solusi: Gunakan sikat cokelat untuk mencelupkan ke dalam bensin penerbangan, bersihkan kontak sakelar, lalu bersihkan polusi dengan air bersih. Setelah kering, tampilan setiap roda gigi komunikasi akan kembali ke nol, dan kesalahan akan dihilangkan.
Alasan 2: Ada penguat AC di sirkuit pengukuran tegangan AC, dan kapasitor umpan balik dihubungkan antara ujung keluaran dan ujung input. Ketika kapasitor umpan balik terbuka, sinyal frekuensi tinggi akan mengikuti sinyal terukur langsung ke mekanisme pengukuran. Dalam hal tidak ada input, sinyal interferensi medan listrik eksternal juga akan langsung diperkuat, menunjukkan fenomena bahwa ia tidak dapat kembali ke nol. Solusi: Ganti kapasitor umpan balik dari penguat AC, dan kesalahan akan dihilangkan.
Kesalahan 2: Roda gigi resistansi 20MΩ tidak dapat dikembalikan ke nol, dan pengukuran gagal.
Fenomena: Pengukuran normal dalam kisaran resistansi rendah seperti 200Ω, 2kΩ, 20kΩ, tetapi ketika resistansi diatur ke 20MΩ, tidak peduli ukuran resistansi yang diukur, selalu menunjukkan nilai tetap yang relatif stabil, dan nilai resistansi dari resistansi yang diukur tidak dapat ditampilkan dengan benar sama sekali.
Alasan: Setelah membongkar dan memeriksa, ditemukan bahwa kebocoran baterai serius dan telah menyebar ke papan sirkuit. Akibatnya, terbentuk jalur baru, yang membuat beberapa sirkuit tidak terhubung satu sama lain. Diperkirakan resistansi ekivalen kebocoran adalah 9MΩ. Saat mengukur dalam rentang resistansi rendah, karena resistansi kebocoran R kebocoran jauh lebih besar daripada kisaran 200Ω→2KΩ→20KΩ, arus dibagi dengan kebocoran R sangat kecil, dan efek shunt dari resistansi kebocoran dapat diabaikan. , dan hasil pengukuran dipengaruhi oleh Memiliki sedikit efek. Dengan meningkatnya jangkauan, pengaruh kebocoran R mulai meningkat. Ketika mencapai kisaran 20MΩ, akan ada nilai tampilan yang stabil sebesar 9MΩ terlepas dari apakah ada resistansi yang terukur atau tidak.
Solusi: bersihkan semua kebocoran baterai dengan kain kering, ganti dengan baterai baru, lalu hidupkan untuk memeriksa, kesalahan hilang sepenuhnya. Kesalahan 3: Layar LCD tidak lengkap.
Fenomena: Goresan digital yang ditampilkan pada LCD tidak lengkap, kesalahan menghilang saat Anda menekan casing dengan keras, dan kesalahan muncul kembali saat Anda melepaskannya sedikit. Alasan: Kontak yang buruk antara pin chip tampilan, karet timah, dan elektroda layar tampilan LCD di sasis. Solusi: Ambil selembar film plastik transparan, potong menjadi potongan dengan ukuran yang sama dengan layar LCD, dan letakkan di antara jendela tampilan sasis dan layar LCD, lalu kencangkan sekrup penutup belakang untuk memaksa komponen internal untuk berada dalam kontak dekat. Kembali ke normal.
Kesalahan 4: Titik desimal yang ditampilkan pada LCD salah tempat.
Fenomena: Posisi tampilan titik desimal dari tegangan, arus dan hambatan tidak konsisten dengan posisi yang seharusnya ditampilkan.
Alasan: Inspeksi pembongkaran menemukan bahwa cakar pemosisian pelat sakelar rusak dan rusak, dan bagian kontak yang dapat dipindahkan berubah bentuk karena gaya yang tidak rata. Lulus, menyebabkan titik desimal salah tempat.
Solusi: Setelah mengganti bagian kontak bergerak yang berubah bentuk, kesalahan sepenuhnya dihilangkan.
Kesalahan 5: Hasil pengukuran rentang tegangan DC tidak konsisten.
Fenomena: Ketika tegangan DC 100V yang stabil diukur, tegangan tersebut mulai ditampilkan sebagai 105.1V, dan menjadi tampilan luapan setelah 2 menit.
Alasan: Telah diverifikasi bahwa baterai yang digunakan oleh multimeter tidak mencukupi. Ketika baterai berada di bawah tegangan, tegangan standar pada konverter analog-ke-digital multimeter terus-menerus menyimpang, sehingga kesalahan indikasi akan meningkat dengan penurunan kinerja baterai yang terus-menerus. Semakin lama waktu, semakin jelas kesalahan indikasi.
Solusi: Ganti baterai multimeter.
Kesalahan 6: Tegangan AC tegangan tinggi gigi selalu meluap dan ditampilkan.
Fenomena: Ketika tegangan AC 750V saat mengukur tegangan AC 50V, tampilan meluap.
Alasan: Setelah membongkar dan memeriksa, ditemukan bahwa ada bekas luka bakar di antara bagian kontak tetap yang terhubung ke saluran input. Kayu lapis di tempat ini rusak karena dibakar dan dikarbonisasi, sehingga tegangan terukur eksternal, yang seharusnya dibagi dengan pembagi tegangan, langsung ditransmisikan ke amplifier.
Pemecahan masalah 3,5-multimeter digit
Sebagian besar penyebab kerusakan multimeter digital adalah pengoperasian yang tidak benar oleh pengguna. Komponen utama kerusakan instrumen adalah: Konverter A/D ICL7106 atau ICL7136 rusak. Penguat operasional TL062 rusak. Sirkuit basis waktu ganda ICM7556 rusak. Empat gerbang NAND CD4011 rusak. Transistor Q1 (C9014) dan resistor pelindung PO1 (1,5KΩ) dari rangkaian pelindung tegangan lebih gigi resistansi rusak. Kebocoran kapasitor C9 (35V/0.33μF) akan menyebabkan tegangan referensi berubah dan menyebabkan kesalahan pengukuran. Metode pemeliharaan dijelaskan secara rinci di bawah ini.
1. Perbaiki proses kegagalan daya
Pekerjaan pemeliharaan meteran digital umumnya dimulai dari catu daya. Setelah sakelar dihidupkan, jika tidak ada layar kristal cair, Anda harus terlebih dahulu memeriksa apakah baterai 9V kosong atau tegangan baterai terlalu rendah. Jika tegangan baterai normal, Anda harus memeriksa apakah ada tegangan 9V antara V plus (pin 1) dan V- (pin 26) dari konverter A/D ICL7106. Hanya ketika tegangan catu daya ICL7106 bekerja dalam keadaan normal, penyebab kesalahan dapat dicari. Menemukan kesalahan harus diintegrasikan sesuai dengan pemeriksaan pertama, seperti apakah tegangan referensi konverter A/D ICL7106 berfungsi normal, dan apakah tampilan dapat ditampilkan secara normal. Seperti yang ditunjukkan pada gambar adalah diagram alur pemecahan masalah catu daya multimeter digital.
2. Contoh pemecahan masalah
(1) Tegangan referensi tidak akurat atau tidak stabil: multimeter digital menunjukkan normal, tetapi selama verifikasi, ditemukan bahwa nilai terukur jelas rendah. Tegangan referensi hanya sekitar 75mV. Melalui pemeriksaan yang cermat, ditemukan bahwa ada polusi minyak di dekat pembagi tegangan referensi R12, R13, dan W1, yang menyebabkan kebocoran papan cetak dan penurunan insulasi, yang mengurangi R12. Setelah dibersihkan dengan alkohol absolut dan dikeringkan, masalahnya terpecahkan.
(2) Pengukur digital menampilkan "-1" apa pun roda gigi yang disentuhnya, dan pengguna melaporkan bahwa itu tidak dapat digunakan. Ukur arus kerjanya hingga 5mA, sementara meterannya sekitar 1,2mA saat berfungsi normal. Tegangan referensinya juga tidak benar. Setelah mengganti ICL7106, kesalahan tetap ada. Dari analisis prinsip meter digital, rangkaian basis waktu ganda ICM7556 mudah rusak karena kelebihan beban. Setelah melepas ICM7556, arus operasi turun menjadi sekitar 1.2mA. Tegangan antara tegangan referensi VREF (pin 36) dan COM adalah 100mV, yang normal. Kecuali untuk roda gigi kapasitor, roda gigi lainnya kembali normal. Dari analisa kesalahan, ketika pengguna mengukur kapasitansi, muatan listrik pada kapasitor tidak sepenuhnya habis, sehingga kapasitansi diukur, mengakibatkan kerusakan pada ICM7556. Arus yang mengalir melalui ICM7556 terlalu besar, menyebabkan potensi COM naik, sehingga mengurangi tegangan referensi.
(3) Tampilan meteran digital normal, tetapi ditemukan bahwa kesalahannya besar selama verifikasi, dan tegangan referensi pengukuran jelas rendah dan tidak stabil. Saat catu daya baru dihidupkan, tegangan kerja diukur menjadi 100mV, tetapi setelah beberapa saat, tegangan akan turun. Analisis fenomena ini menunjukkan bahwa bagian tertentu dari rangkaian mengalami kerusakan lunak. Setelah pertama kali menekan ICM7556, kesalahan tetap ada. Kemudian ganti ICL7106, arus kerja masih terlalu besar, dan tegangan referensi tidak normal. Kemudian cari tegangan dari setiap titik ke tanah yang sama, dan temukan bahwa tegangan setiap titik ke tanah berubah ke derajat yang berbeda-beda. Pada saat ini, tegangan baterai 9V stabil. Namun, ditemukan bahwa tegangan positif dan negatif ke tanah telah berubah. Dapat dilihat bahwa fenomena ini terjadi pada perangkat yang berbagi catu daya. Karena CD4011 hanya berfungsi di gigi buzzer. Jadi fokus untuk memeriksa penguat operasional ganda TL062. Putuskan catu daya positif dan negatifnya, lalu ukur arus kerja instrumen adalah 1.2mA, dan tegangan kerja referensi sekitar 100mV, dan stabil dan tidak berubah. Artinya ada soft breakdown di dalam TL062. Setelah mengganti chip, kesalahan dihilangkan.
(4) Pengguna mengukur tegangan pada roda gigi resistansi karena kesalahan pengoperasian, sehingga tidak ada respons saat mengukur resistansi dengan roda gigi resistansi. Sekering PO1 (1,5KΩ) rusak dari rangkaian untuk mengukur resistansi, sehingga tidak ada respons terhadap pengukuran resistansi. Setelah mengganti resistor, masalahnya terpecahkan. Alasan utama kegagalan adalah ketika tegangan resistansi salah diukur, transistor Q1 (C9014) rusak dalam arah sebaliknya, sehingga arus yang melewati resistansi PO1 meningkat dengan cepat dan resistansi PO1 terbakar. Jika resistansi PO1 tidak rusak, dan Q1 (C9014) membalikkan gangguan hubung singkat, itu akan menyebabkan file resistansi tidak menampilkan "1" saat dibuka. Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa kapasitor yang terhubung secara paralel dengan Q1 kadang-kadang rusak dan korsleting pada saat yang sama. Kesalahan tersebut sering muncul pada meter digital seperti DT890, DT9101, DT9108, dan DT9107.
(5) Sebuah meteran digital tidak dapat mengukur sebelumnya. Setelah mengganti konverter A/D ICL7136 (yang asli digunakan untuk meteran ini adalah ICL7106), file arus, tegangan dan kapasitansi semuanya normal. Tetapi file resistansi tidak dapat diukur. Ketika sirkuit terbuka, nomor melompat dan tidak dapat distabilkan. Menurut analisis prinsip, ICL7106 dan ICL7136 dapat dipertukarkan, tetapi masih ada perbedaan dalam aplikasi praktis. Dari analisis rangkaian khas ICL7136 dan ICL7106, peningkatan resistansi integral yang tepat dan pengurangan kapasitansi integral pada ICL7136 akan membantu meningkatkan stabilitas profil resistansi. Resistansi integral meningkat dari 56kΩ asli menjadi sekitar 330kΩ melalui eksperimen, dan profil resistansi bekerja secara normal. Hasil pengukurannya akurat. Pada saat yang sama, itu tidak mempengaruhi penggunaan file lain. Fenomena ini menggantikan ICL7106 di DT890, DT9101, DT9102, DT9107, YDM-301 dan jenis meter digital lainnya.
Kiat perbaikan multimeter digital:
Untuk instrumen yang rusak, pertama-tama periksa dan tentukan apakah fenomena kesalahan itu umum (semua fungsi tidak dapat diukur) atau individual (fungsi individu atau rentang individu), dan kemudian bedakan situasinya dan selesaikan masalah.
1. Jika semua roda gigi tidak berfungsi, fokuslah pada pemeriksaan rangkaian catu daya dan rangkaian konverter A/D. Saat memeriksa bagian catu daya, Anda dapat melepas baterai yang dilaminasi, tekan sakelar daya, sambungkan kabel uji positif ke catu daya negatif dari meteran yang diuji, dan sambungkan kabel uji negatif ke catu daya positif (untuk multimeter digital ), alihkan sakelar ke roda gigi pengukur dioda, jika tampilan menunjukkan Jika itu adalah tegangan maju dioda, itu berarti bagian catu daya baik. Jika penyimpangannya besar, berarti ada masalah dengan bagian catu daya. Jika ada sirkuit terbuka, fokuslah untuk memeriksa sakelar daya dan kabel baterai. Jika terjadi korsleting, Anda perlu menggunakan metode pemutusan sirkuit untuk secara bertahap memutuskan komponen yang menggunakan catu daya, dengan fokus pada pemeriksaan amplifier operasional, timer, dan konverter A/D. Jika terjadi korsleting, lebih dari satu komponen terintegrasi umumnya rusak. Konverter A/D dapat diperiksa bersamaan dengan meteran dasar, yang setara dengan meteran DC dari multimeter analog. Metode pemeriksaan khusus adalah sebagai berikut:
(1) Kisaran meteran yang diuji diputar ke tingkat tegangan DC terendah;
(2) Ukur apakah tegangan kerja konverter A/D normal. Menurut model konverter A/D yang digunakan dalam tabel, sesuai dengan pin V plus dan pin COM, bandingkan nilai terukur dengan nilai tipikalnya.
(3) Ukur tegangan referensi konverter A/D. Tegangan referensi dari multimeter digital yang umum digunakan umumnya 100mV atau 1V, yaitu tegangan DC antara VREF plus dan COM diukur.
