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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Multimetro digitale M832. Schema elettrico, descrizione, caratteristiche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione È impossibile immaginare il desktop di un riparatore senza un multimetro digitale conveniente ed economico. Questo articolo discute il design dei multimetri digitali della serie 830, i malfunzionamenti più comuni e come risolverli. Attualmente viene prodotta un'enorme varietà di strumenti di misura digitali di vari gradi di complessità, affidabilità e qualità. La base di tutti i moderni multimetri digitali è un convertitore di tensione analogico-digitale (ADC) integrato. Uno dei primi ADC di questo tipo adatti per la costruzione di strumenti di misura portatili economici è stato il convertitore di chip ICL71O6 prodotto da MAXIM. Di conseguenza, sono stati sviluppati diversi modelli economici di successo di multimetri digitali della serie 830, come M830B, M830, M832, M838. Invece della lettera M, DT può stare. Attualmente questa serie di dispositivi è la più diffusa e la più ripetuta al mondo. Le sue caratteristiche di base: misura di tensioni continue e alternate fino a 1000 V (resistenza di ingresso 1 MΩ), misura di correnti continue fino a 10 A, misura di resistenze fino a 2 MΩ, test di diodi e transistor. Inoltre, in alcuni modelli è presente una modalità di continuità del suono delle connessioni, misurazione della temperatura con e senza termocoppia, generazione di un meandro con una frequenza di 50 ... 60 Hz o 1 kHz. Il principale produttore di questa serie di multimetri è Precision Mastech Enterprises (Hong Kong). Schema e funzionamento del dispositivo
La base del multimetro è l'ADC IC1 tipo 7106 (l'analogo domestico più vicino è il microcircuito 572PV5). Il suo schema a blocchi è mostrato in fig. 1 e la piedinatura per l'esecuzione nel pacchetto DIP-40 - in fig. 2. Il kernel 7106 può avere prefissi diversi a seconda del produttore: ICL7106, TC7106, ecc. Recentemente sono stati sempre più utilizzati microcircuiti non imballati (chip DIE), il cui cristallo è saldato direttamente al circuito stampato.
Considera il circuito del multimetro M832 di Mastech (Fig. 3). Il pin 1 di IC1 ha una tensione di alimentazione della batteria positiva di 9 V, il pin 26 è negativo. All'interno dell'ADC è presente una sorgente di tensione stabilizzata di 3 V, il suo ingresso è collegato al pin 1 di IC1 e l'uscita è collegata al pin 32. Il pin 32 è collegato al terminale comune del multimetro ed è collegato galvanicamente alla COM ingresso del dispositivo. La differenza di tensione tra i pin 1 e 32 è di circa 3 V in un'ampia gamma di tensioni di alimentazione - da nominale a 6,5 V. Questa tensione stabilizzata viene fornita al divisore regolabile R11, VR1, R13 e la sua uscita è all'ingresso del microcircuito 36 (in modalità misura correnti e tensioni). Il divisore imposta il potenziale U eg al pin 36, pari a 100 mV. I resistori R12, R25 e R26 svolgono funzioni di protezione. Il transistor Q102 e i resistori R109, R110nR111 sono responsabili dell'indicazione di batteria scarica. I condensatori C7, C8 e i resistori R19, R20 sono responsabili della visualizzazione dei punti decimali del display.
Il campo della tensione di ingresso operativa Umax dipende direttamente dal livello della tensione di riferimento regolabile ai morsetti 36 e 35 ed è:
La stabilità e l'accuratezza della lettura del display dipendono dalla stabilità di questo riferimento di tensione. La lettura del display N dipende dalla tensione di ingresso UBX ed è espressa come un numero:
Considera il funzionamento del dispositivo nelle modalità principali. Misurazione della tensione Uno schema semplificato del multimetro in modalità di misurazione della tensione è mostrato in fig. 4. Quando si misura la tensione continua, il segnale di ingresso viene applicato a R1 ... R6, dalla cui uscita, tramite un interruttore (secondo lo schema 1-8 / 1 ... 1-8 / 2), è alimentato al resistore di protezione R17. Questo resistore forma anche un filtro passa-basso insieme al condensatore C3 durante la misurazione della tensione CA. Successivamente, il segnale viene inviato all'ingresso diretto del chip ADC, pin 31. Il potenziale dell'uscita comune generato da una sorgente di tensione stabilizzata di 3 V, pin 32 viene applicato all'ingresso inverso del microcircuito.
Quando si misura la tensione CA, viene rettificata da un raddrizzatore a semionda sul diodo D1. I resistori R1 e R2 sono selezionati in modo tale che quando si misura una tensione sinusoidale, il dispositivo mostri il valore corretto. La protezione dell'ADC è fornita dal divisore R1...R6 e dal resistore R17. Misurazione attuale
Un diagramma semplificato del multimetro nella modalità di misurazione corrente è mostrato in fig. 5. Nella modalità di misura DC, quest'ultimo scorre attraverso le resistenze RO, R8, R7 e R6, commutate a seconda del campo di misura. La caduta di tensione attraverso questi resistori attraverso R17 viene alimentata all'ingresso dell'ADC e viene visualizzato il risultato. La protezione dell'ADC è fornita dai diodi D2, D3 (potrebbero non essere installati in alcuni modelli) e dal fusibile F. Misurazione della resistenza
Un diagramma semplificato del multimetro nella modalità di misurazione della resistenza è mostrato in fig. 6. Nella modalità di misura della resistenza si utilizza la dipendenza espressa dalla formula (2). Il diagramma mostra che la stessa corrente dalla sorgente di tensione +LJ scorre attraverso il resistore di riferimento Ron e il resistore misurato Rx (le correnti degli ingressi 35, 36, 30 e 31 sono trascurabili) e il rapporto di UBX e Uon è uguale al rapporto delle resistenze dei resistori Rx e Ron. R1 .... R6 sono usati come resistori di riferimento, R10 e R103 sono usati come resistori di regolazione della corrente. La protezione dell'ADC è fornita dal termistore R18 [alcuni modelli economici utilizzano resistori convenzionali con un valore nominale di 1 ... 2 kOhm), transistor Q1 in modalità diodo zener (non sempre installato) e resistori R35, R16 e R17 agli ingressi 36, 35 e 31 dell'ADC. Modalità chiamata Il circuito di continuità utilizza un chip IC2 (LM358) contenente due amplificatori operazionali. Un generatore di suoni è assemblato su un amplificatore, un comparatore sull'altro. Quando la tensione all'ingresso del comparatore (pin 6) è inferiore alla soglia, alla sua uscita viene impostata una bassa tensione (pin 7), che apre la chiave sul transistor Q101, a seguito della quale viene emesso un segnale acustico. La soglia è determinata dal divisore R103, R104. La protezione è fornita dal resistore R106 all'ingresso del comparatore. Difetti del multimetro Tutti i malfunzionamenti possono essere suddivisi in difetti di fabbrica (e questo accade) e danni causati da azioni errate dell'operatore. Poiché i multimetri utilizzano un montaggio denso, sono possibili cortocircuiti degli elementi, scarsa saldatura e rottura dei cavi degli elementi, in particolare quelli situati lungo i bordi della scheda. La riparazione di un dispositivo difettoso dovrebbe iniziare con un'ispezione visiva del circuito stampato. I difetti di fabbrica più comuni dei multimetri M832 sono mostrati nella tabella. Difetti di fabbrica dei multimetri M832
La funzionalità del display LCD può essere verificata utilizzando una sorgente di tensione alternata con una frequenza di 50 ... 60 Hz e un'ampiezza di diversi volt. Come tale fonte di tensione CA, puoi prendere il multimetro M832, che ha una modalità di generazione del meandro. Per controllare il display, appoggiarlo su una superficie piana con il display rivolto verso l'alto, collegare una sonda multimetro M832 all'uscita comune dell'indicatore (riga inferiore, uscita sinistra) e applicare l'altra sonda multimetro a sua volta al resto del display uscite. Se riesci ad accendere tutti i segmenti del display, allora funziona. I suddetti malfunzionamenti possono verificarsi anche durante il funzionamento. Va notato che nella modalità di misurazione della tensione CC, il dispositivo raramente si guasta, perché. ben protetto dai sovraccarichi di ingresso. I problemi principali sorgono quando si misura la corrente o la resistenza. La riparazione di un dispositivo difettoso dovrebbe iniziare con il controllo della tensione di alimentazione e dell'operatività dell'ADC: la tensione di stabilizzazione è di 3 V e l'assenza di un'interruzione tra le uscite di potenza e l'uscita comune dell'ADC. Nella modalità di misurazione della corrente, quando si utilizzano gli ingressi V, Ω e mA, nonostante la presenza di un fusibile, possono verificarsi casi in cui il fusibile si brucia dopo che i diodi di sicurezza D2 o D3 hanno il tempo di sfondare. Se nel multimetro è installato un fusibile che non soddisfa i requisiti delle istruzioni, in questo caso le resistenze R5 ... R8 potrebbero bruciarsi e ciò potrebbe non apparire visivamente sulle resistenze. Nel primo caso, quando si rompe solo il diodo, il difetto compare solo nella modalità di misurazione della corrente: la corrente scorre attraverso il dispositivo, ma il display mostra degli zeri. In caso di esaurimento dei resistori R5 o R6 nella modalità di misurazione della tensione, il dispositivo sovrastima le letture o mostra un sovraccarico. Quando uno o entrambi i resistori sono completamente bruciati, il dispositivo non viene ripristinato nella modalità di misurazione della tensione, ma quando gli ingressi sono chiusi, il display viene impostato su zero. Quando i resistori R7 o R8 si esauriscono negli intervalli di misurazione della corrente di 20 mA e 200 mA, il dispositivo mostrerà un sovraccarico e nell'intervallo di 10 A - solo zeri. Nella modalità di misurazione della resistenza, i guasti si verificano in genere negli intervalli di 200 ohm e 2000 ohm. In questo caso, quando viene applicata tensione all'ingresso, i resistori R5, R6, R10, R18, il transistor Q1 possono bruciarsi e il condensatore Sat si rompe. Se il transistor Q1 è completamente rotto, quando si misura la resistenza, il dispositivo mostrerà degli zeri. Con una rottura incompleta del transistor, il multimetro con sonde aperte mostrerà la resistenza di questo transistor. Nelle modalità di misurazione della tensione e della corrente, il transistor è cortocircuitato dall'interruttore e non influisce sulle letture del multimetro. In caso di guasto del condensatore C6, il multimetro non misurerà la tensione negli intervalli di 20 V, 200 V e 1000 V o sottovaluterà significativamente le letture in questi intervalli. Se non c'è alcuna indicazione sul display quando c'è alimentazione all'ADC, o se un gran numero di elementi del circuito sono bruciati visivamente, c'è un'alta probabilità di danni all'ADC. La funzionalità dell'ADC viene verificata monitorando la tensione di una sorgente di tensione stabilizzata di 3 V. In pratica, l'ADC si brucia solo quando viene applicata un'alta tensione all'ingresso, molto superiore a 220 V. Molto spesso compaiono crepe in il composto ADC frameless, il consumo di corrente del microcircuito aumenta, il che porta al suo notevole riscaldamento. Quando viene applicata una tensione molto elevata all'ingresso del dispositivo nella modalità di misura della tensione, può verificarsi un guasto lungo gli elementi (resistenze) e lungo il circuito stampato; nel caso della modalità di misura della tensione, il circuito è protetto da un divisore sulle resistenze R1 ... R6. Per i modelli economici della serie DT, i cavi lunghi delle parti possono essere cortocircuitati sullo schermo situato sul retro del dispositivo, interrompendo il funzionamento del circuito. Mastech non ha tali difetti. Una sorgente di tensione stabilizzata di 3 V nell'ADC per modelli cinesi economici può in pratica fornire una tensione di 2,6 ... 3,4 V e per alcuni dispositivi smette di funzionare già con una tensione della batteria di alimentazione di 8,5 V. I modelli DT utilizzano ADC di bassa qualità e sono molto sensibili ai valori del circuito integratore C4 e R14. Nei multimetri Mastech, gli ADC di alta qualità consentono di utilizzare elementi di classificazione ravvicinata. Spesso nei multimetri DT con sonde aperte nella modalità di misurazione della resistenza, il dispositivo si avvicina al valore di sovraccarico per un tempo molto lungo ("1" sul display) o non viene impostato affatto. Puoi "curare" un chip ADC di bassa qualità riducendo il valore della resistenza R14 da 300 a 100 kOhm. Quando si misurano resistenze nella parte superiore dell'intervallo, il dispositivo "riempie" le letture, ad esempio, quando si misura un resistore con una resistenza di 19,8 kOhm, mostra 19,3 kOhm. Viene "trattato" sostituendo il condensatore C4 con un condensatore da 0,22 ... 0,27 microfarad. Poiché le aziende cinesi a basso costo utilizzano ADC frameless di bassa qualità, sono frequenti i casi di output interrotti, mentre è molto difficile determinare la causa del malfunzionamento e può manifestarsi in modi diversi, a seconda dell'output rotto. Ad esempio, una delle uscite dell'indicatore non è accesa. Poiché i multimetri utilizzano display con indicazione statica, per determinare la causa del malfunzionamento, è necessario verificare la tensione all'uscita corrispondente del chip ADC, dovrebbe essere di circa 0,5 V rispetto all'uscita comune. Se è zero, l'ADC è difettoso. Un modo efficace per trovare la causa di un malfunzionamento è controllare le uscite del chip del convertitore analogico-digitale come segue. Ovviamente viene utilizzato un altro multimetro digitale funzionante. Entra in modalità test diodi. La sonda nera, come al solito, è installata nella presa COM, e quella rossa nella presa VQmA. La sonda rossa del dispositivo è collegata al pin 26 [meno alimentazione) e quella nera tocca a turno ciascuna gamba del chip ADC. Poiché i diodi di protezione nella connessione inversa sono installati agli ingressi del convertitore analogico-digitale, con questa connessione dovrebbero aprirsi, il che si rifletterà sul display come una caduta di tensione attraverso il diodo aperto. Il valore effettivo di questa tensione sul display sarà leggermente superiore, perché. le resistenze sono incluse nel circuito. Allo stesso modo, tutte le uscite dell'ADC vengono verificate quando la sonda nera è collegata al pin 1 [alla potenza dell'ADC plus) e toccando alternativamente le restanti uscite del microcircuito. Le letture dello strumento dovrebbero essere simili. Ma se cambi la polarità dell'inclusione durante questi controlli al contrario, il dispositivo dovrebbe sempre mostrare un circuito aperto, perché. l'impedenza di ingresso di un buon chip è molto alta. Pertanto, le uscite che mostrano una resistenza finita per qualsiasi polarità di connessione al microcircuito possono essere considerate difettose. Se il dispositivo mostra un'interruzione con qualsiasi connessione dell'uscita in studio, questo novanta percento indica un'interruzione interna. Questo metodo di verifica è abbastanza universale e può essere utilizzato durante il test di vari microcircuiti digitali e analogici. Ci sono malfunzionamenti associati a contatti di scarsa qualità sull'interruttore a biscotto, il dispositivo funziona solo quando viene premuto l'interruttore a biscotto. Le aziende che producono multimetri economici raramente coprono di grasso le tracce sotto l'interruttore del biscotto, motivo per cui si ossidano rapidamente. Spesso i percorsi sono sporchi di qualcosa. Viene riparato come segue: il circuito stampato viene rimosso dalla custodia e le tracce degli interruttori vengono pulite con alcol. Quindi viene applicato un sottile strato di vaselina tecnica. Tutto, il dispositivo è riparato. Con i dispositivi della serie DT, a volte capita che la tensione alternata venga misurata con un segno meno. Ciò indica che D1 è stato installato in modo errato, solitamente a causa di contrassegni errati sul corpo del diodo. Succede che i produttori di multimetri economici inseriscano amplificatori operazionali di bassa qualità nel circuito del generatore di suoni, quindi quando il dispositivo è acceso, il cicalino suona. Questo difetto viene eliminato saldando un condensatore elettrolitico con un valore nominale di 5 microfarad in parallelo al circuito di alimentazione. Se ciò non garantisce un funzionamento stabile del generatore di suoni, è necessario sostituire l'amplificatore operazionale con un LM358P. Spesso c'è un tale fastidio come la perdita della batteria. Piccole gocce di elettrolita possono essere pulite con alcool, ma se la scheda è molto allagata, è possibile ottenere buoni risultati lavandola con acqua calda e sapone da bucato. Dopo aver rimosso l'indicatore e dissaldato lo squeaker, utilizzando uno spazzolino, ad esempio uno spazzolino da denti, è necessario insaponare accuratamente la tavola su entrambi i lati e sciacquarla sotto l'acqua corrente. Dopo aver lavato 2...3 volte, la scheda viene asciugata e installata nella custodia. Nella maggior parte dei dispositivi prodotti di recente, vengono utilizzati ADC non imballati (chip DIE). Il cristallo è montato direttamente sul circuito stampato e riempito di resina. Sfortunatamente, questo riduce significativamente la manutenibilità dei dispositivi, perché. quando l'ADC si guasta, cosa che si verifica abbastanza spesso, è difficile sostituirlo. I dispositivi con ADC non imballati a volte sono sensibili alla luce intensa. Ad esempio, quando si lavora vicino a una lampada da tavolo, l'errore di misurazione potrebbe aumentare. Il fatto è che l'indicatore e la scheda del dispositivo hanno una certa trasparenza e la luce, penetrando attraverso di essi, cade sul cristallo dell'ADC, provocando un effetto fotoelettrico. Per eliminare questa mancanza, è necessario rimuovere la scheda e, dopo aver rimosso l'indicatore, incollare la posizione del cristallo dell'ADC (può essere chiaramente visto attraverso la scheda) con carta spessa. Quando acquisti multimetri DT, dovresti prestare attenzione alla qualità della meccanica dell'interruttore, dovresti assolutamente girare più volte l'interruttore del multimetro per assicurarti che la commutazione avvenga in modo chiaro e senza inceppamenti: i difetti della plastica non possono essere riparati. Pubblicazione: cxem.net
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Commenti sull'articolo: Alexander L'articolo è meraviglioso. Anche con molti anni di esperienza, non ho dovuto riparare multimetri. Il mio Mastech MY-65 è andato male. Ma la somiglianza dei principi di funzionamento dei multimetri ha aiutato a trovare ed eliminare la causa. Il fatto che l'articolo contenga circuiti privati per misurare tensioni, correnti, resistenze si è rivelato per me la cosa principale. Costantino L'articolo è ottimo come riferimento. Lo schema del circuito ha aiutato. Il dispositivo è uno dei DT832 economici con un ADC frameless. La causa del malfunzionamento si è rivelata un errore di assemblaggio di fabbrica durante la dissaldatura dei cavi di alimentazione sul terminale della batteria "+" e "-". Li ho saldati in alcuni punti e il dispositivo ha preso vita. Grazie. Igor Ciao, ho un problema del genere: quando accendi il comunicatore, ad esempio, il diodo non mostra nulla, ma quando le sonde sono chiuse scricchiola. Cosa può bruciare? Igor Molto accessibile.
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