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常用数字万用表的基本原理和维修

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楼主
ID:94349 发表于 2015-11-2 17:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
常用数字万用表的基本原理和维修

我们常用的万用表基本都是用7106为核心做的,例如830,9205,9208等等这些表.
很多厂家在设计电路时会考虑对7106做适当的保护措施,例如在图中的IN+与地之间接一个三极管,将电压限制在1V以内.如果出现误操作导致高压进入,这个三极管被击穿短路,使得7106不会损坏.如果发现万用表在电压档一直显示0V的话,就检查这部分电路.芯片损坏的几率还是比较小的,大部分都是外围元件坏了.
7106是个典型的3位半AD转换器,基本原理如下:
7106外围电路图:






7106的基本量程是200mV,所以相应的测量范围就是2V,20V,200V......(很多表交流电压上限是750V,是因为元器件耐压的问题,而且通常也不需要太大的量程).

直流电压测量原理

前面几个是分压电阻,分别对应个量程.如果表坏了根据这个图可以很快的判断出故障部位.这种表的刀盘很复杂,拆的时候一定要注意刀盘弹簧片的位置,查找走线方向时一定要仔细,一不小心就看错了.

830-DCV.JPG

交流电压测量:前端电路与支流电压完全相同,只是多了个整流电路.与普通指针表二极管整流不同,数字表都用运放整流,精度会高很多.
如果你的表在直流电压和电流档都正常,就是在交流电压和交流电流档有问题的话,不用怀疑,肯定是这部分出了问题.这里的整流一般都用TL062和2个1N4148,在电路板上很好找.

新加一张实际图,图中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能会不一样).这部分损坏的话交流就会出问题.

830-ACV.JPG
直流电流和交流电流档.
电路都相同,前面的电阻是电流采样电阻,区别也仅限于交流多了整流电路.
电流档一般也就是误测电压烧掉保险(通常是500mA),再厉害点的有可能把采样电阻烧坏,有些表有图中的2个保护二极管,也有可能击穿短路,根据具体情况自己判断吧

830-DCA.JPG





830-ACA.JPG






通常最容易出现的是在电阻档测量电压损坏.
稍微负责任一点的厂家都会加上图中的PTC,这对在电阻档测量电压这种非正常情况的保护作用是非常显著的.看图可知,如果在电阻档测电压,会通过PTC和9013(就是前面所说的保护三极管)构成一个回路,此时电流很大,PTC的阻值会随温度上升而迅速增加,使表不至于烧坏.至于7106,因为前面还有一个比较大的电阻(最小也不会低与100K),而且被9013将电压钳位,一般不会损坏.当然,如果你的表没有这些保护措施那就例外了.
测量电阻时:图中的几个电阻是被当作基准电阻的,Vref是个2.8V的基准电压,测量时,被测电阻与相应档位的基准电阻相互串联,根据分压定律,通过被测电阻两端的电压即可算出阻值.如果出现某个档不准或者有故障的话检查相应的电阻.


通常最容易出现的是在电阻档测量电压损坏.
稍微负责任一点的厂家都会加上图中的PTC,这对在电阻档测量电压这种非正常情况的保护作用是非常显著的.看图可知,如果在电阻档测电压,会通过PTC和9013(就是前面所说的保护三极管)构成一个回路,此时电流很大,PTC的阻值会随温度上升而迅速增加,使表不至于烧坏.至于7106,因为前面还有一个比较大的电阻(最小也不会低与100K),而且被9013将电压钳位,一般不会损坏.当然,如果你的表没有这些保护措施那就例外了.
测量电阻时:图中的几个电阻是被当作基准电阻的,Vref是个2.8V的基准电压,测量时,被测电阻与相应档位的基准电阻相互串联,根据分压定律,通过被测电阻两端的电压即可算出阻值.如果出现某个档不准或者有故障的话检查相应的电阻.
其他的附加功能就不说了
总结比较常见的问题:
电阻档全显示0:图中的T1(9013)短路
电阻档全显示OL或者1:R2或者前端某处断开(包括刀盘接触不良)
电压档全显示0:同电阻档全显示0
电压档全显示OL或者1:电压档原理图中最下面那个分压电阻断
电流档全显示0:保险断或者保护二极管击穿








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沙发
ID:673920 发表于 2023-7-2 21:37 | 只看该作者
修数显万用表,拆机时一定要把刀盘上各刀的位置做记录,错位了很麻烦
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板凳
ID:1083996 发表于 2023-10-22 17:02 | 只看该作者
7109的精度更好,DIY可行否
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地板
ID:1109254 发表于 2024-1-21 11:18 | 只看该作者
不错啊,维修万用表有思路了
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