常用數字萬用表的基本原理和維修

ID:94349 · 發表于 2015-11-2 17:19

常用數字萬用表的基本原理和維修

我們常用的萬用表基本都是用7106為核心做的，例如830，9205，9208等等這些表．
很多廠家在設計電路時會考慮對7106做適當的保護措施,例如在圖中的IN+與地之間接一個三極管,將電壓限制在1V以內.如果出現誤操作導致高壓進入,這個三極管被擊穿短路,使得7106不會損壞.如果發現萬用表在電壓檔一直顯示0V的話,就檢查這部分電路.芯片損壞的幾率還是比較小的,大部分都是外圍元件壞了.
7106是個典型的3位半AD轉換器,基本原理如下:

7106外圍電路圖：

7106的基本量程是200mV,所以相應的測量范圍就是2V,20V,200V......(很多表交流電壓上限是750V,是因為元器件耐壓的問題,而且通常也不需要太大的量程).

直流電壓測量原理
前面幾個是分壓電阻,分別對應個量程.如果表壞了根據這個圖可以很快的判斷出故障部位.這種表的刀盤很復雜,拆的時候一定要注意刀盤彈簧片的位置,查找走線方向時一定要仔細,一不小心就看錯了.

830-DCV.JPG

交流電壓測量:前端電路與支流電壓完全相同,只是多了個整流電路.與普通指針表二極管整流不同,數字表都用運放整流,精度會高很多.
如果你的表在直流電壓和電流檔都正常,就是在交流電壓和交流電流檔有問題的話,不用懷疑,肯定是這部分出了問題.這里的整流一般都用TL062和2個1N4148,在電路板上很好找.

新加一張實際圖,圖中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能會不一樣).這部分損壞的話交流就會出問題.

830-ACV.JPG

直流電流和交流電流檔.
電路都相同,前面的電阻是電流采樣電阻,區別也僅限于交流多了整流電路.
電流檔一般也就是誤測電壓燒掉保險(通常是500mA),再厲害點的有可能把采樣電阻燒壞,有些表有圖中的2個保護二極管,也有可能擊穿短路,根據具體情況自己判斷吧

830-DCA.JPG

830-ACA.JPG

通常最容易出現的是在電阻檔測量電壓損壞.
稍微負責任一點的廠家都會加上圖中的PTC,這對在電阻檔測量電壓這種非正常情況的保護作用是非常顯著的.看圖可知,如果在電阻檔測電壓,會通過PTC和9013(就是前面所說的保護三極管)構成一個回路,此時電流很大,PTC的阻值會隨溫度上升而迅速增加,使表不至于燒壞.至于7106,因為前面還有一個比較大的電阻(最小也不會低與100K),而且被9013將電壓鉗位,一般不會損壞.當然,如果你的表沒有這些保護措施那就例外了.
測量電阻時:圖中的幾個電阻是被當作基準電阻的,Vref是個2.8V的基準電壓,測量時,被測電阻與相應檔位的基準電阻相互串聯,根據分壓定律,通過被測電阻兩端的電壓即可算出阻值.如果出現某個檔不準或者有故障的話檢查相應的電阻.

其他的附加功能就不說了
總結比較常見的問題:
電阻檔全顯示0:圖中的T1(9013)短路
電阻檔全顯示OL或者1:R2或者前端某處斷開(包括刀盤接觸不良)
電壓檔全顯示0:同電阻檔全顯示0
電壓檔全顯示OL或者1:電壓檔原理圖中最下面那個分壓電阻斷
電流檔全顯示0:保險斷或者保護二極管擊穿