デジタルマルチメータの動作原理と特徴:
二重積分型 A/D コンバーターは、デジタル マルチメーターの「心臓部」であり、アナログ量からデジタル量への変換を実現します。 周辺回路は、主に機能変換器、機能・レンジ選択スイッチ、LCDまたはLED表示器、ブザー発振回路、ドライブ回路、検出回路ON-OFF回路、低電圧指示回路、小数点、符号(極性)などです。 記号など）駆動回路。
デジタルマルチメータの基本構造
A/D コンバーターは、デジタル マルチメーターの心臓部です。 ワンチップ大規模集積回路ICL7106を採用。 7106 は内部 XOR ゲート出力を採用しており、LCD ディスプレイを駆動して電力を節約できます。 主な特長は、単一電源、広い電圧範囲、9V スタック電池の採用による計器の小型化、高入力インピーダンス、内部アナログスイッチの採用による自動ゼロ調整と極性変換です。 欠点は、A/D 変換速度が比較的遅いことですが、従来の電気測定のニーズを満たすことができます。
以下は、一般的な障害分析と処理方法です。
(1) デジタルマルチメータの故障を確認するには、まず故障現象が共通（例えば全ギアが測定できないなど）なのか、個別（例えば現在のギアのみ測定できないなど）なのかをチェックして判断します。 LCD ディスプレイは、電源回路と A/D コンバーターのチェックに重点を置く必要があります。 個々のファイルに問題がある場合は、電源と A/D コンバーターが正常に動作していることを意味し、ユニット回路を参照して問題を特定する必要があります。
(2) デジタル マルチメータの最小 DC 電圧範囲 (つまり、DC 200mV 範囲) は、3.5 デジタル マルチメータの基本的な範囲です。
(3) 直流電圧の基本ギアがゼロに戻らない。 一般的には分圧抵抗付近が汚れていることが原因ですので、抵抗付近を拭き取ってゼロに戻した後、直流電圧源から1Vの電圧を入力して校正し、途中で直流ポテンショメータを調整します。較正。
(4) 基準電圧が異常で、メーターはどちらのギアを入れても常に「1」を表示します。 統合ブロック ICL7106 の 35 番ピンと 36 番ピンの間に 100mV の基準電圧があるかどうかを確認し、スイッチ VR1 ポテンショメータが良好な状態で電圧を分圧するかどうかを確認します。 抵抗 R12 (4Ω) と R13 (150Ω) は正確ですか。
(5) 各歯車に表示されている数字が飛び回り、使用できません。 この障害のほとんどは、測定時に大容量コンデンサが放電されていないためであり、一部は測定時に間違ったギアを使用しており、デュアル タイム ベース統合ブロック ICM7556 および ICL7106 に損傷を与えています。 確認するときは、まずバッテリーの両端で電流を測定します。 10mA を超える場合は、7556 が損傷していることを意味します。 電流がまだ大きい場合は、7106 が損傷しています。 電流が 2.5mA 未満の場合、電流は 2.5mA 未満です。 もう一方は基本的に正常であることを説明します。 少し大きい場合は、一部のコンデンサに漏れがあることを意味します。 損傷したコンポーネントを時間内に交換した後、まず 200mV ギアが正常かどうかを確認してから、他の機能をテストします。
(6) ブザーが鳴らない。 インジケータライトが点灯している場合は、CD4011 NAND ゲート統合ブロックが損傷している可能性があります。 ライトが点灯していない場合は、デュアル オペアンプ回路の統合ブロック TL062 が破損している可能性があります。そのピンの半分は AC 電流であり、ブザーの半分はブザーを叩きます。ブザー ギア、音はチューブの半分がブザーは完全に充電されています。 AC 2Vギアを叩き、ドライバーで入力端に触れ、「1」を表示すると、真空管のAC半分が完全に充電されたことを意味します。
(7) 電源投入時は「1888」と表示されます。
デジタルマルチメーターは定期的に掃除する必要があります。
小型デジタルマルチメーターの九大トラブルシューティング経験
現象: 電圧入力がない場合、AC 電流と電圧の表示がゼロにならない。
理由 1: ケースを開けて注意深く観察すると、時計が長期間使用されており、スイッチの接点がひどく汚れていることがわかりました。 スイッチ接点が通過するところには、銅粉で汚染された黒い痕跡があります。 これらの汚れは一定量の不規則な容量のボルタ電池を構成し、その電圧は測定メカニズムに影響を与えるため、各ギアの表示をゼロに戻すことはできません。
解決策: 茶色のブラシを使用して航空ガソリンに浸し、スイッチの接点をきれいにしてから、汚れをきれいな水で洗い流します。 乾燥後、通信の各ギアの表示がゼロに戻り、不具合が解消されます。
理由 2: AC 電圧測定回路に AC アンプがあり、出力端と入力端の間にフィードバック コンデンサが接続されています。 フィードバック コンデンサが開いている場合、高周波信号は測定信号に追従して直接測定メカニズムに入ります。 無入力の場合、外部電界の干渉信号も直接増幅され、ゼロに戻れない現象を示します。 解決策: AC アンプのフィードバック コンデンサを交換すると、障害が解消されます。
故障 2: 20MΩ 抵抗ギアをゼロに戻すことができず、測定に失敗しました。
現象：200Ω、2kΩ、20kΩなどの低抵抗域では正常に測定されますが、抵抗値を20MΩにすると、測定抵抗値の大小に関係なく常に比較的安定した一定値を示し、抵抗値が変化します。測定した抵抗値がまったく正しく表示されません。
理由：開梱して点検したところ、電池の液漏れがひどく、基板にまで広がっていた。 その結果、新しいパスが形成され、互いに接続されていない回路がいくつか作成されました。 リークの等価抵抗は 9MΩ と推定されます。 低抵抗範囲で測定する場合、漏れ抵抗 R leak は 200Ω → 2KΩ → 20KΩ の範囲よりはるかに大きいため、R 漏れで割った電流は非常に小さく、漏れ抵抗のシャント効果はほぼ無視できます。となり、測定結果に影響がでる 影響は少ない。 範囲の増加に伴い、R漏れの影響が増加し始めます。 20MΩの範囲になると、測定抵抗の有無に関わらず9MΩの安定した表示値になります。
解決策: 電池の液漏れを乾いた布で拭き取り、新しい電池と交換してから、電源を入れて確認すると、障害が完全に消えます。 故障 3: LCD 表示が不完全です。
現象：液晶に表示されるデジタルストロークが不完全で、ケースを強く押すと不具合が消え、少し手を離すと不具合が再発します。 原因: シャーシ内のディスプレイ チップ ピン、リード ゴム、および LCD ディスプレイ画面電極間の接触不良。 解決方法: 透明なプラスチック フィルムを取り、LCD ディスプレイと同じサイズに切り、シャーシのディスプレイ ウィンドウと LCD ディスプレイの間に置き、背面カバーのネジを締めて押し込みます。内部コンポーネントが密着するようにします。 通常に戻ります。
障害 4: LCD に表示される小数点が間違っています。
現象：電圧、電流、抵抗の小数点表示位置が本来表示すべき位置とずれている。
理由：開梱検査で、スイッチプレートの位置決め爪が折れて破損し、可動接片が不均一な力で変形していた。 渡されたため、小数点が正しく配置されませんでした。
解決策: 変形した可動接触片を交換した後、障害は完全に解消されました。
障害 5: DC 電圧レンジの測定結果が矛盾しています。
現象：安定したDC100V電圧を測定すると105.1Vと表示され始め、2分後にオーバーフロー表示となる。
理由：マルチメータが使用する電池が不足していることが確認されています。 バッテリが電圧不足の場合、マルチメータの A/D コンバータの標準電圧は常にずれているため、バッテリの性能が低下し続けると指示誤差が増加します。 時間が長いほど、指示誤差が顕著になります。
解決策: マルチメーターのバッテリーを交換してください。
障害 6: AC 電圧の高電圧ギアが常にオーバーフローして表示されます。
現象：交流電圧50V測定時、交流電圧750Vで表示がオーバーフローする。
理由: 開梱して検査したところ、入力チャネルに接続された固定接触片の間にアーク焼けの痕跡があることがわかりました。 この場所の合板が焼けて炭化して割れてしまったため、分圧器で分圧されたはずの外部測定電圧がそのままアンプに伝わってしまいました。
3.5-桁マルチメーターのトラブルシューティング
デジタルマルチメータの損傷の原因のほとんどは、ユーザーによる不適切な操作です。 機器の損傷の主なコンポーネントは次のとおりです。 ① A/D コンバーター ICL7106 または ICL7136 が損傷している。 ②オペアンプTL062が破損している。 ③デュアルタイムベース回路ICM7556が破損している。 ④ ＮＡＮＤゲートＣＤ４０１１４個破損。 ⑤抵抗器過電圧保護回路のトランジスタQ1(C9014)と保護抵抗PO1(1.5KΩ)が破損。 ⑥コンデンサC9(35V/0.33μF)のリークにより基準電圧が変動し、測定誤差の原因となります。 メンテナンス方法については、以下で詳しく説明します。
1.電源障害の修復プロセス
デジタルメータの保守作業は、一般的に電源から始まります。 スイッチをオンにした後、液晶ディスプレイがない場合は、まず9Vバッテリーが空になっているか、バッテリー電圧が低すぎるかどうかを確認する必要があります。 電池電圧が正常であれば、A/D コンバータ ICL7106 の V plus (ピン 1) と V- (ピン 26) 間に 9V の電圧があるかどうかを確認する必要があります。 ICL7106 の電源電圧が正常に動作している場合にのみ、障害の原因を突き止めることができます。 A/D コンバータ ICL7106 の基準電圧が正常に動作するか、ディスプレイが正常に表示できるかなど、最初のチェックに合わせて不具合の発見を統合する必要があります。 図に示されているのは、デジタル マルチメータの電源のトラブルシューティング フローチャートです。
2. トラブルシューティングの例
(1) 基準電圧が不正確または不安定: デジタルマルチメータは正常を示していますが、検証中に測定値が明らかに低いことがわかりました。 基準電圧はわずか約75mVです。 注意深く検査すると、基準分圧器 R12、R13、および W1 の近くに油汚染があり、プリント基板の漏れと絶縁の低下につながり、R12 が低下することがわかりました。 無水アルコールで洗浄して乾燥させた後、問題は解決します。
(2) デジタルメーターは、どのギアに当てても「-1」と表示され、ユーザーから使用できないとの報告がありました。 正常に動作している場合、メーターは約 1.2mA ですが、最大 5mA の動作電流を測定します。 その基準電圧も正しくありません。 ICL7106 を交換した後も、障害が続く。 デジタル メーターの原理の分析から、ICM7556 デュアル タイム ベース回路は過負荷によって簡単に破損します。 ICM7556 を取り外した後、動作電流は約 1.2mA に低下します。 基準電圧 VREF (36 ピン) と COM 間の電圧は 100mV で正常です。 コンデンサギアを除いて、残りのギアは正常に戻ります。 障害分析から、ユーザーが静電容量を測定しているときに、コンデンサの電荷が完全に放電されていないため、静電容量が測定され、ICM7556 に損傷を与えることになります。 ICM7556 に流れる電流が大きすぎるため、COM 電位が上昇し、基準電圧が低下します。
（3）デジタルメーターの表示は正常ですが、検証中に誤差が大きく、測定基準電圧が明らかに低く不安定であることがわかりました。 電源を入れた直後の動作電圧は100mVですが、しばらくすると電圧が低下します。 この現象を解析すると、回路の特定の部分にソフトブレークダウンがあることがわかります。 最初に ICM7556 を押した後、障害が残ります。 次に、ICL7106 を交換します。動作電流がまだ大きすぎて、基準電圧が異常です。 次に、共通グランドに対する各ポイントの電圧を見つけ、グランドに対する各ポイントの電圧がさまざまな程度に変化することを確認します。 このとき、9V バッテリー電圧は安定しています。 ただし、グランドに対する正負の電圧が変化していることがわかります。 この現象は、電源を共有するデバイスで発生していることがわかります。 CD4011 はブザー ギアでのみ動作するためです。 そのため、TL062 デュアル オペアンプのチェックに集中してください。 正と負の電源を切断し、測定器の動作電流が 1.2mA であり、基準動作電圧が約 100mV であり、安定して変化していないことを測定します。 これは、TL062 の内部でソフト ブレークダウンが発生していることを意味します。 チップを交換した後、障害は解消されます。
(4) ユーザーが誤操作により抵抗ギアの電圧を測定したため、抵抗ギアで抵抗を測定しても応答しませんでした。 抵抗測定回路のヒューズPO1(1.5KΩ)が破損し、抵抗測定に応答しなくなりました。 抵抗を交換した後、問題は解決しました。 抵抗電圧の測定を誤ると、トランジスタQ1（C9014）が逆方向にブレークダウンし、PO1抵抗に流れる電流が急激に増加し、PO1抵抗が焼損することが主な原因です。 PO1 抵抗が破損していない場合、Q1 (C9014) の逆方向ブレークダウンがショートすると、オープン時に抵抗ファイルに「1」が表示されなくなります。 同時に、Q1 に並列に接続されたコンデンサが破壊と同時にショートする場合がありますので注意が必要です。 このような障害は、DT890、DT9101、DT9108、DT9107 などのデジタル メーターによく見られます。
(5) デジタルメーターでは測れなかった。 A/D コンバーター ICL7136 (このメーターに使用されていたオリジナルは ICL7106) を交換した後、電流、電圧、静電容量のファイルはすべて正常です。 しかし、抵抗ファイルは測定できません。 回路が開いていると、数値がジャンプして安定しません。 原理分析によると、ICL7106 と ICL7136 は互換性がありますが、実際のアプリケーションにはまだ違いがあります。 ICL7136 と ICL7106 の典型的な回路の分析から、ICL7136 の積分抵抗を適切に増やし、積分容量を減らすと、抵抗プロファイルの安定性が向上します。 積分抵抗は、実験により元の 56kΩ から約 330kΩ に増加し、抵抗プロファイルは正常に機能します。 測定結果は正確です。 同時に、他のファイルの使用には影響しません。 この現象は、DT890、DT9101、DT9102、DT9107、YDM-301 およびその他のタイプのデジタル メーターの ICL7106 を置き換えます。
デジタルマルチメーターの修理のヒント:
故障の場合は、まず故障現象が共通（全機能を測定できない）か個別（機能別、範囲別）かを確認・判断し、状況を判別して問題を解決してください。
1. すべてのギアが動作しない場合は、主に電源回路と A/D コンバーター回路をチェックしてください。 電源部を確認する場合は、ラミネート電池を取り外し、電源スイッチを押して、プラス側のテストリードを被測定メーターのマイナス側電源に接続し、マイナス側のテストリードをプラス側電源に接続します（デジタルマルチメーターの場合）。 )、スイッチをダイオード測定ギアに切り替え、表示がダイオードの順方向電圧であれば、電源部が良好であることを意味します。 偏差が大きい場合は、電源部分に問題があることを意味します。 断線がある場合は、電源スイッチとバッテリー リードのチェックに重点を置いてください。 ショートした場合は、オペアンプ、タイマー、A/Dコンバーターのチェックを中心に、電源を使用している部品を徐々に切り離していくサーキットブレーカーが必要です。 短絡が発生すると、通常、複数の集積コンポーネントが損傷します。 A/Dコンバーターは、アナログマルチメーターのDCメーターに相当する基本メーターと同時にチェックできます。 具体的な検査方法は次のとおりです。
(1) 被試験計器の範囲を DC 電圧の最低レベルにします。
(2) A/D コンバータの動作電圧が正常かどうかを測定します。 V plus 端子と COM 端子に対応する、表で使用されている A/D コンバータのモデルに従って、測定値をその標準値と比較します。
(3) A/D コンバータの基準電圧を測定します。 一般的に使用されるデジタル マルチメータの基準電圧は、一般に 100mV または 1V です。つまり、VREF プラスと COM 間の DC 電圧が測定されます。
