检修首先应具备一些常用工具,像电烙铁、扳手、钳子、镊子、一字形和十字形螺钉旋具(俗称螺丝刀)等。此外,还可根据具体条件,配备几件常用的检测仪器仪表,以便迅速寻找故障部位和检测元器件的好坏。
万用表主要用于测量电路工作状态及其主要参数和判定元器件的好坏。虽然指针式万用表的准确度稍低一些,但用来检测电子元器件的好坏是很实用的,它也可用来对电路的参数进行相关测量。
示波器主要用于观察各个单元电路的输入、输出电压波形,各种脉冲信号的波形,振荡电路输出波形以及它们的周期和振幅等。检修人员一般可配备一台频带宽度不小于5MHz的示波器,例如国产XJ4210型或XJ4312型。这两种示波器的主要技术指标见下表。
当然,示波器还有许多型号,读者可根据自己的实际条件选择。
示波器的使用
1.示波器的结构
以GOS-620型双踪示波器为例,其外观结构如下图所示:
(1)显示区的详细结构如下图所示:
(2)垂直控制区的详细面板组成如下图所示:
输入信号耦合选择开关有3个档位,其波形如下图所示:
交流耦合档
接零
直流耦合档
垂直操作模式开关共分四个档位,选择不同档位其波形如下图所示:
(3)其他控制区的详细面板组成如下图所示:
2.探棒校正及垂直偏向灵敏度检查
(1)首先将信号源(即方波校准信号)输入到通道1,如下图所示:
(2)将探棒上的信号衰减开关置于10倍档,如下图所示:
(3)将通道1垂直衰减选择钮转至50μV位置,如下图所示:
(4)如下图所示,调整探棒上的补偿螺栓,使输入的方波信号最平坦。
(5)然后测量波峰值是否为2V即可。
3.测量交、直流电压
从信号源输入带直流分量的正弦信号,测量交、直流分量。
(1)将直流信号选择按钮置于通道1位置,如下图所示:
(2)如下图所示,将通道1耦合开关置于接零位置。
(3)如下图所示,将触发信号源选择开关置于通道1位置。将触发模式选择开关置于自动触发模式。
(4)待屏幕上出现一条直线波形,然后调节轨迹垂直位置调整钮,使直线处于正中位置,如下图所示:
(5)将信号源输入到通道1,然后将通道1输入信号耦合选择开关置于交流位置,如下图所示:
峰值到中心线垂直格数乘以垂直衰减档位值,其结果就是正弦幅值;峰值到最低值的垂直格数乘以垂直衰减档位值,其结果就是峰-峰值,如下图所示:
检修万用表的方法和步骤
在检修数字式万用表时,首先要做的工作就是查找故障点,即对被检仪表的相关电路做必要的检查,以判断故障所在部位,确定故障元器件,进而将其修复。检查数字式万用表的故障部位,主要有“直观诊断法”“电阻测量法”“短路法”“电路分割法”“波形观测法”“干扰法”等几种方法。下面分别予以介绍。(www.xing528.com)
1.直观诊断法
所谓直观诊断法,就是利用人的视觉、听觉、嗅觉和触觉来对数字式万用表进行外观检查的一种方法。此法十分简便、实用,它是检修数字式万用表的第一道工序。具体实施时,可按照一看、二听、三闻、四摸的步骤进行。
(1)看:主要是对被修仪表做外观检查。
看机壳有无碰裂和挫伤的痕迹,观察量程转换开关定位是否正确,hFE插座和电容测量(CAP)插座等是否有污垢、铜锈或异物,电路板是否脱焊或搭锡短路,连接导线是否出现断裂等。用眼睛可观察液晶显示器是否缺少笔画,颜色是否均匀,有无局部变色或液晶泄漏等现象。
此外,也可凭视觉观察印制电路板铜箔有无翘起或断裂,元器件、印制电路板有无过载烧毁痕迹,熔丝是否烧断,电解电容是否漏液以及有无机械损伤等异常现象。
(2)听:将数字式万用表轻轻摇动时,利用听觉可以发现仪表内是否有松脱的螺钉或其他金属异物。将数字式万用表置于蜂鸣器档,把两表笔短路,若听不到蜂鸣声,则可能是表笔断线、接触不良或压电蜂鸣片脱焊等所致,同时也可能是电压比较器异常、门控振荡器损坏所致。
(3)闻:闻一闻表内有无元器件烧焦后而产生的焦糊气味,由闻到的气味来判断故障的性质和大致部位。
(4)摸:如果数字式万用表内部的电池、电阻、电容、晶体管及集成电路等元器件的温升过高,用手触摸即可察觉到。此外,还可用手检查量程转换开关是否灵活,元器件焊接有无松动等。
有时采用手摸的方法,对查找隐性故障是比较有效的。隐性故障的出现带有随机性,比较难以掌握它的变化规律,可以说是最复杂、最难排除的一种故障。其原因通常是由于焊点松脱或虚焊、接插件松动以及量程转换开关接触不良等原因使引线内部断线但有时又碰在一起等引起的。寻找隐性故障的方法是直接用手触及可疑部位或人为促使隐性故障暴露。例如摇晃仪表、轻轻拍打机壳、拨动元器件及引线,同时注意观察故障有何变化。必要时也可采用连续开机的方法,使性能不良的元器件及早损坏,同时注意观察有何新的异常现象,并及时记录故障暴露的位置。
总之,直观诊断法是检查数字式万用表故障点的一种切实可行的简便方法,如果运用得当,可有助于快速判定故障范围。
2.阻值测量法
所谓阻值测量法,就是直接测量仪表电路某个元器件或电路某两点的电阻值,并据此判断故障部位的一种方法。
采用阻值测量法,可判断某元器件两引脚之间是否有短路(如电容、二极管被击穿)、断路(如元器件引脚虚焊)等故障。采用这种方法时有如下注意事项:
(1)阻值的测量应在电路断电的状态下进行,否则将得不到正确的测量结果,甚至还会造成仪表的损坏。
(2)在测量某元器件两引脚之间的电阻时,要注意周围电路对此元器件阻值的影响。如有必要,可先将相关的元器件引脚从电路板上焊下来,然后再进行测量。
3.短路法
短路法是用短路线或串有电阻和电容的线夹将仪表电路的某一部分或某元器件某些引脚短路,然后再根据显示读数和测量点电压的变化情况来判断故障的一种方法。
例如根据A-D转换器ICL7106某几个特定引脚之间互相短接时所对应产生的显示内容,可用来检查该集成电路的功能是否正常,见下图和用短路法检测ICL7106的功能表。而检查和调整数字万用表的零点时,可直接将两表笔短接。
用短路法检测ICL7106的功能表
在采用短路法检查故障时,应根据具体故障的表现特点来确定合适的短路点,然后根据短路点直流电压的大小以及该点电压对电路工作状态的影响,来确定具体实施方法。值得注意的是,在采用短路法时,不能使电路出现过载现象。
4.电路分割法
所谓电路分割法,就是把被检修数字式万用表中出现故障的部分尽量分割成彼此相互独立的工作单元,并通过对这些工作单元工作正常与否的判断来逐步缩小仪表故障范围的一种方法。
若怀疑电路中的某一部分可能存在故障点,在不影响其他部分电路正常工作的情况下,将可疑部分从单元电路中断开,若故障随之消失,说明故障部位即出在被断开的这部分电路中,可做进一步的深入检查。采用这种方法时应注意,在每次分割检测后,应把无故障部分按原电路焊接好,将其恢复原状,以免造成新的故障。
5.波形观测法
用示波器观察电路中各个关键点的电压波形、幅度和周期等,可以判断故障所在。
数字式万用表电路中关键点的信号主要包括时钟振荡器信号、背极驱动信号、蜂鸣器驱动信号和电容档文氏桥振荡器输出信号等。
例如当数字式万用表置于电容档时,文氏桥振荡器的输出波形应当是400Hz(重复周期为2.5ms)的正弦波,用示波器可很直观地观察到。再如数字式万用表中的蜂鸣器驱动信号一般是频率为1~2.5kHz(多数为2kHz)的方波,信号的重复周期一般为1~0.4ms(多数为0.5ms),这种信号也可很方便地用示波器观察到。此外,波形观测法还适用于检查如交流-直流转换电路、频率-电压转换电路以及电容-电压转换电路等。实施时可用音频信号发生器向被检仪表注入幅度和频率均适宜的电压信号,然后从前级往后级逐级地跟踪输入信号去向,并用示波器观察波形变化情况,与正常情况下的波形比较,可迅速找到故障位置。下面以观测ICL7106有关引脚信号波形为例,进一步说明这种方法的运用。
(1)观测ICL7106的时钟振荡器OSC3端(第38脚)的输出信号波形,应有重复周期约为25μs(频率约40MHz)、频率稳定性良好的电压方波,如下图所示。若此脚无输出,说明该芯片的内部反相器损坏或外部阻容元件有异常现象。
(2)观测ICL7106的背电极BP端(第21脚)信号,应该是周期为20μs(频率为50Hz)的方波,见上图背电极输出信号图。否则,说明其内部分频器损坏。
(3)用双踪示波器同时观察ICL7106的背电极(第21脚)波形和反相驱动器输出波形,当该输出端呈显示状态时,两者的波形应当是反相的。
6.干扰法
所谓干扰法,就是利用人体感应电压作为干扰源,对数字式万用表进行检查的一种方法。例如将数字式万用表拨至交流电压低量程的200mV档,用手捏住表笔尖时,液晶显示屏上应出现数字乱跳的现象。否则,说明此档交流电压(可能还包括其他档,视具体电路而定)的测量输入电路呈断路状态。此方法也适用于对低量程的直流电压档(如DC 200mV档)进行检查。
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