數字萬用表的修理方法和技巧

唐建中
　　數字式儀表具有很高的靈敏度和準確度，其應用幾乎遍及所有企業。但由于其故障出現呈多因素，且遇到問題的隨機性大，沒有太多規律可循，修理難度較大。因此，本人將多年工作實際中所積累的一些修理經驗整理出來，以供從事本專業的同仁參考。
　　一、修理方法
　　尋找故障應先外后里，先易后難，化整為零，重點突破。其方法大致可分為以下幾種：
　　1.感覺法　憑借感官直接對故障原因做出判斷，通過外觀檢查，能發現如斷線、脫焊、搭線短路、熔絲管斷、燒壞元件、機械性損傷、印刷電路上銅箔翹起及斷裂等；可以觸摸出電池、電阻、晶體管、集成塊的溫升情況，可參照電路圖找出溫升異常的原因。另外，用手還可檢查元件有否松動、集成電路腳管是否插牢，轉換開關是否卡帶；可以聽到和嗅到有無異聲、異味。
　　2.測電壓法　測量各關鍵點的工作電壓是否正常，可較快找出故障點。如測A/D轉換器的工作電壓、基準電壓等。
　　3.短路法　在前面所講的檢查A/D轉換器方法里一般都采用短路法，這種方法在修理弱電和微電儀器時用得較多。
　　4.斷路法　把可疑部分從整機或單元電路中斷開，若故障消失，表示故障在斷開的電路中。此法主要適合于電路存在短路的情況。
　　5.測元件法　當故障已縮小到某處或幾個元件時，可對其進行在線或離線測量。必要時，用好的元件進行替換，若故障消失，說明元件已壞。
　　6.干擾法　利用人體感應電壓作為干擾信號，觀察液晶顯示的變化情況，常用于檢查輸入電路與顯示部分是否完好。
　　二、修理技巧
　　對一塊故障儀表首先應檢查和判別故障現象是共性(所有功能都不能測量)，還是個性(個別功能或個別量程)，然后區別情況，對癥解決。
　　1.若所有檔均不能工作，應重點檢查電源電路和A/D轉換器電路。檢查電源部分時，可取下疊層電池，按下電源開關，用正表筆接被測表電源負，負表筆接電源正(對數字萬用表而言)，開關打到二級管測量檔，若顯示的是二級管正向電壓，則說明電源部分是好的，若偏差大，則說明電源部分有問題。若出現開路，重點檢查電源開關和電池引線等。若出現短路，則需要采用斷路法，逐步斷開使用電源的元件，重點檢查運算放大器、定時器及A/D轉換器等。若出現短路，一般都不止損壞一塊集成元件。檢查A/D轉換器可以和基本表同時進行，相當于模擬式萬用表的直流表頭，具體檢查方法：
　　(1)被測表的量程轉到直流電壓最低檔；
　　(2)測量A/D轉換器工作電壓是否正常。根據表內所用A/D轉換器型號，對應V＋腳和COM腳，測量值與它的典型值相比較是否相符。
　　(3)測A/D轉換器的基準電壓，目前常用的數字萬用表的基準電壓一般都是100mV或1V，即測量VREF＋與COM之間的直流電壓，若偏離100mV或1V，可通過外接電位器進行調節。
　　(4)檢查輸入為零的顯示數，把A/D轉換器的正端IN＋與負端IN－短接，使輸入電壓Vin=0，儀表顯示“00.0”或“00.00”。
　　(5)檢查顯示器的全亮筆劃。把測試端TEST腳與正電源端V＋短接，使邏輯地變成高電位，全部數字電路停止工作。因每個筆劃上都加有直流電壓，所以全部筆劃亮對位表顯示“1888”，對位表顯示“18888”。若存在缺筆劃現象，檢查A/D轉換器對應輸出腳與導電膠(或聯線)，與顯示器之間是否有接觸不良和斷線情況。
　　
2.若個別檔有問題，說明A/D轉換器和電源部分都工作正常。因直流電壓、電阻檔共用一套分壓電阻；交直流電流共用分流器；交流電壓與交流電流共用一套AC/DC轉換器；其它如Cx、HFE、F等都由獨立的不同轉換器組成。了解它們之間的關系，再根據電源圖，就很容易找到故障部位。若測量小信號不準確或顯示數字跳動大，則重點檢查量程開關的接觸是否良好。
　　3.若出現測量數據不穩，且數值總是累計增大，短接A/D轉換器的輸入端，顯示數據不為零的情況，則一般是0.1μF的基準電容性能不良所引起的。
　　根據以上分析，數字萬用表的修理基本順序應是：數字表頭部→直流電壓→直流電流→交流電壓→交流電流→電阻檔(包括蜂鳴器和檢查二級管正壓降)→Cx→HFE、F、H、T等。但也不可過分機械，有些明顯能看出的問題，可以先處理。但在進行調校時，則一定要按照上述程序。
　　總之，一塊故障萬用表，經過適當的檢測，首先要分析故障可能出現的部位，然后根據線路圖找到故障位置進行更換和修復。因數字萬用表是較精密的儀表，更換元件一定要用參數相同的元件，特別是更換A/D轉換器，一定要采用生產廠家經嚴格篩選的集成塊，否則將出現誤差而達不到所需準確度。新換的A/D轉換器，也需要按前面所述的方法進行檢查，切不可因新而置信不疑。
　　目前，國內生產數字萬用表的廠家甚多，質量也有優劣，對雙面復銅板的質量問題，在修理中是不易發現的。樹脂板的絕緣強度不夠時，主要表現在測量高電壓時誤差較大，修理時要與分壓電阻的阻值變化區別開來。遇到這種情況，最好是采用斷路法，尋找故障點。對燒壞碳化的部分要清除干凈，達到絕緣要求。遇到由雙面連線因過渡孔斷裂而引起不能輸入信號時，容易與轉換開關不良的現象混淆而難以分開，這類故障宜采用短路法尋找故障點。

例１ 輸入短接后電壓指示不回零；進行ｍＶ級交流電壓測試時，顯示亂跳。
檢修：經查是由于輸入測量電路中繼電器觸點嚴重氧化，導致接觸不良所致。清理觸點后，故障消失。
  例２電阻擋不能測量。
檢修：電阻擋測量電路中，由運算放大器ＴＬ０６６組成各擋精度調校電路。經檢查，確認保護電路無故障而是該運放電路已不能工作，更換后，電阻擋恢復正常。
  例３ 電壓、電流、電阻各擋均測不出。
檢修：該表顯示電路ＩＣＭ７２１１Ａ、驅動電路ＳＩ－２０１Ｃ和電源電路不容易損壞。經查是ＩＣＬ７１３５四位半Ａ／Ｄ轉換電路損壞，使所有電流、電阻、電壓各擋均測不出。更換ＩＣＬ７１３５電路后故障排除。


[ 本帖最后由 duomeiti 于 2009-2-13 00:00 編輯 ]

例１ 輸入短接后電壓指示不回零；進行ｍＶ級交流電壓測試時，顯示亂跳。
檢修：經查是由于輸入測量電路中繼電器觸點嚴重氧化，導致接觸不良所致。清理觸點后，故障消失。

有些臺式數字萬用表的電子繼電器是封住的，怎么辦？我手上有塊keithly的2010a，就是這個問題，貌似測量精度倒是不大受影響的