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第十章 装配 DT830 型数字万用表

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第十章 装配 DT830 型数字万用表. 一、性能特点. 1 .采用 TSC 7106 型 A/D 转换器,配字高 12.5mm (折合 0.5 英寸)液晶显示器。 2 .具有自动调零和自动显示信号极性之功能。通过 6 刀 28 掷开关完成测试功能及量程的转换。 3 .仪表共设计 30 个量程,除测量 DCV 、 ACV 、 DCA 、 ACA 、 Ω 之外,还能测量二极管正向压降 VD 、 NPN 及 PNP 型小功率晶体管的 hFE 和检查线路通断(蜂鸣器挡)。 4 .具有低电压指示功能,保护电路完善。

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Presentation Transcript
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一、性能特点

1.采用TSC 7106型A/D转换器,配字高12.5mm(折合0.5英寸)液晶显示器。

2.具有自动调零和自动显示信号极性之功能。通过6刀28掷开关完成测试功能及量程的转换。

3.仪表共设计30个量程,除测量DCV、ACV、DCA、ACA、Ω之外,还能测量二极管正向压降VD、NPN及PNP型小功率晶体管的hFE和检查线路通断(蜂鸣器挡)。

4.具有低电压指示功能,保护电路完善。

5.采用一节6F22(或006P)型9V叠层电池供电,总电流约2.5mA,整机功耗约为17.5~25mW(与电池电压及测量种类有关)。一节叠层电池可连续使用200h,断续使用半年至一年。工作温度范围是0~40℃,保证准确度的温度范围是23±5℃,环境湿度≤80 %。外形尺寸是160×84×26(mm),重量约200g(不包括电池)。

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  仪表的心脏是一片大规模集成电路,该芯片(7106)内部包含双积分A/D 转换器、显示锁存器、七段译码器和显示驱动器。

  输入进仪表的电压或电流信号经过一个开关选择器转换成一个0 到199mV 的直流电压。例如输入信号100VDC,就用1000:1的分压器获得100mVDC;输入信号100VAC,首先整流为直流信号,然后再分压成100mVDC。电流测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。

  输入7106 IC 的直流信号被接入一个 A/D转换器,转换成数字信号,然后送入译码器转换成驱动LCD的7段码。A/D 转换器的时钟是由一个振荡频率约48kHz的外部振荡器提供的,它经过一个四分之一分频器分频获得计数频率,这个频率获得2.5 次/ 秒的测量速度。四个译码器将数字转换成七段码的四个数字,小数点由选择开关设定。

二、数字万用表的工作原理

1 a d

  具体电路介绍如下:

  如图1所示,A/D转换器IC1(TSC7106);振荡电阻R28;振荡电容C7;积分电阻R32;积分电容C12;基准电容C9;自动调零电容C11;高频滤波器R31、C10,R29、R30和C8;基准电压分压器R18、R19、RP3(供调整用,调整范围是95.1~107.3mV;应调至100.0mV)、R20、R48。

1.A/D转换电路

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  如图2所示,分压器:R7~R12,RP2(调整用,使R7+RP2=9MΩ);限流电阻R6;消噪电容C17。  如图2所示,分压器:R7~R12,RP2(调整用,使R7+RP2=9MΩ);限流电阻R6;消噪电容C17。

2.直流电压测量电路

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  如图3所示,分流器:R2~R4(金属膜电阻,误差±0.5%),R5(线饶电阻);R49(锰铜丝电阻);熔丝管FU(0.5A/250V);双向限幅二极管D1、D2。  如图3所示,分流器:R2~R4(金属膜电阻,误差±0.5%),R5(线饶电阻);R49(锰铜丝电阻);熔丝管FU(0.5A/250V);双向限幅二极管D1、D2。

3.直流电流测量电路

4 ac dc

  如图4所示,线性放大器IC28( 1/2 TL062);整流二极管D6;保护二极管D7;隔直电容C5、C2;耦合电容C1;输入端过压保护电路D5、D6、D11、D12;负反馈电阻R23;频率补偿电容C40;输出分压电路:R25、R27、RP4(校准ACV挡用);平滑滤波器R26、C6;输入分压器R7~R12、RP2。

4.交流电压测量电路(AC/DC转换器)

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  如图5所示,测试电压供给电路EO、R13、D3、D4;标准电阻:R7、RP2、R8~R12;保护电路PTC(Rt)、R16、T1、T2。  如图5所示,测试电压供给电路EO、R13、D3、D4;标准电阻:R7、RP2、R8~R12;保护电路PTC(Rt)、R16、T1、T2。

5.电阻测量电路

6 h fe

  如图6所示,基极偏置电阻R1、RP1(调整用,使IB=10μA);取样电阻R4、R6、R49;4芯hFE插口。  如图6所示,基极偏置电阻R1、RP1(调整用,使IB=10μA);取样电阻R4、R6、R49;4芯hFE插口。

6.测量晶体管hFE的电路

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  如图7所示,测试电压供给电路E0、R17、PTC、R16;分压器R14、R15;保护电路RTC、T1、T2。  如图7所示,测试电压供给电路E0、R17、PTC、R16;分压器R14、R15;保护电路RTC、T1、T2。

7.二极管测试电路

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  如图8所示,电压比较放大器IC26(1/2TL062);参考电压分压电路R38、RP5(调整用),R39;分压器R36、R37、D9;门控振荡器IC4(LC4011);振荡电阻R43;振荡电容C15;偏置电阻R42;压电陶瓷蜂鸣片BZ(Ф20)。  如图8所示,电压比较放大器IC26(1/2TL062);参考电压分压电路R38、RP5(调整用),R39;分压器R36、R37、D9;门控振荡器IC4(LC4011);振荡电阻R43;振荡电容C15;偏置电阻R42;压电陶瓷蜂鸣片BZ(Ф20)。

8.蜂鸣器电路

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  小数点驱动电路:四个异或非门IC3(HD14077B或CD4077),量程转换开关S1-6;上拉电阻R33~R35。  小数点驱动电路:四个异或非门IC3(HD14077B或CD4077),量程转换开关S1-6;上拉电阻R33~R35。

  低电压指示电路:四个异或非门Ⅰ~Ⅳ;晶体管T3;稳压二极管DZ(HZ6B3)。(如图9所示)。

9.小数点驱动及低电压指示电路

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1.按图10所示安装元器件。

2.晶体管测试插座的焊接方向与电阻元件焊接方向相反。

3.锰铜丝电阻器R49(0.02Ω)不要插得过深。

4.电路板中心压的铜箔是滑动接触片的运转区域,绝不能沾上焊锡。

  元件安装要求:

  下列所有的安装步骤,在没有特别指明的情况下,元件必须从线路板正面装入,线路板上的元件符号图指出了每个元件的位置和方向,根据元件符号的指示,按正确的方向将元件脚插入线路板的焊盘孔中,在线路板的另一面将元件脚焊接在焊盘上。

三、数字万用表焊接工艺

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1.将电烙铁头靠在元件脚和焊盘的结合部。

2.加热温度足够高,焊锡向被焊金属扩散生成金属合金。

3.若烙铁头上带有少量焊料,可使烙铁头的热量较快传到焊点上。将焊接点加热到一定温度后,用焊锡丝触到焊接件处,熔化适量的焊料;焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入。

4.焊锡量不够:造成焊点不完整,焊接不牢固。

5.焊锡过量:容易将不应连接的端点短接。

6、焊锡桥接:焊锡流到相邻通路,造成线路短路。

7.当焊锡丝适量熔化后,迅速移开焊锡丝;当焊接点上的焊料流散接近饱满,助焊剂尚未完全挥发,也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻,迅速移开电烙铁。

四、正确的焊接方法

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五、组装注意事项

1.用黄油将两个弹簧分别粘于转钮上的两个装孔内。

2.电路板插于外壳的第二个突出点之下。

3.其他组装细节见装配图10。

4.从液晶片表面揭去透明保护膜(注意:不要揭去背面的银色衬背)。

5.在面盖里边依次放入液晶片、斑马条框架以及斑马条,确保液晶片的小突头的方向与示意图一致。

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六、初步检测

  如果仪表各挡位显示有误,则检测:

  检查电池电量是否充足,连接是否可靠。

  检查电阻R18~R20、R48、R23~R25 的值是否正确。

  检查电容C7~C12 的值是否正确。

  检查线路板焊接是否有连接、虚焊、假焊。

  检查滑动连接片是否接触良好。

  检查液晶片、斑马条、线路板是否正确连接。

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七、校准

  将被测仪表的拨盘开关转到20V挡位,插好表笔;用另一块已校准仪表做监测表,监测一个小于20V 的直流电电源(例如9V 电池),然后用该电源校准装配好的仪表,调整电位器VR1直到被校准表与监测表的读数相同(注意不能用被校准表测量自身的电池)。

  当两个仪表读数一致时,套件安装表就被校准了,将表笔移开电源,拨盘转到关机位。

1.A/D 转换器校准

2 10a

  直流10A挡校准需要一个负载能力大于5A,电压5V的直流标准源和一个1Ω,25 W的电阻。将被校准表的拨盘转到“10A”位置,连接好仪表,如果仪表显示高于5A,焊接锰铜丝使锰铜丝电阻在10A 和COM 输入端之间的长度缩短,直到仪表显示5A;如果仪表显示小于5A,焊接锰铜丝使锰铜丝电阻在10A 和COM 输入端之间的长度加长,直到仪表显示5A。

  如果校准后仍达不到标准:

a.检查线路板是否有焊锡桥接,焊接不良。

b.检查电阻R2~R5,电容C3的数值。

2.直流 10A 挡校准

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a.连接黑色测试棒到“COM”端。

b.连接红色测试棒到“VMA”端。

c.设置量程开关到“V-”或“V~”位置,如果被测电压是未知的,应将开关设置到最高量程。

d.连接测试棒到测试点并在显示屏上读数,如果量程太高,应逐步减小到合适的量程。

3.电压测量

4 h fe fe

a.将拨盘转到hFE档位,用一个小的NPN或PNP 晶体管,并将发射极、基极、集电极分别插入相应的插孔。

b.被测表显示晶体管的hFE值,晶体管的hFE 值范围较宽,但你将获得大约100 到300 的读数。

  如果上面的测量有问题:

a.检查晶体管测试座是否完好,焊接是否正常。

b.检查电阻R1、 R4、R6的数值及焊接是否正常。

4.hFE FE测试

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  如果你有一个直流电压源,只要将电源分别设置在DCV 量程各档的中值,然后对比被测表与监测表测量各档中值的误差,DCV精度要满足相应的要求。

  如果上面的测量有问题:

a.重新检查前面的仪表校准。

b.检查以下电阻和电容的焊接和数值:

R6~ R12、R31、R17、C10。

5.直流电压测试

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a.将拨盘转到200μA档位,连接仪表,当RA 等于100k 时回路电流约为90μA,对比被测表与监测表的读数。

b.将拨盘转到下表中的各电流档,同时按下表改变RA 的数值,对比被测表与监测表的读数。

  如果上面的测量有问题:

a.检查保险管。

b.检查电阻R2、R3、R4、R5 的数值和焊接情况。

6.直流电流测量

7 200ma 10a

a.连接黑色测试棒到“COM”端。

b.连接红色测试棒到“10ADC"端。

c.设置量程开关到“10A-”位置。

d.断开被测电路,将测试棒串联在被测电路中。

e.读出显示值,如果显示值小于200mA,按下面的小电流测试步骤测量。

f.在将测试棒连接到被测电路之前,应切断被测电路中的电源并将所有电容放电。

7.大电流测量(200mA 到10A)

8 200ma

a.连接黑色测试棒到“COM”端。

b.连接红色测试棒到“VmA”端。

c.设置量程开关到“A-”位置,如果被测电流是未知的,应将开关设置到最高量程。

d.断开被测电路,将测试棒串联在被测电路中。

e.在显示屏上读数,如果量程太大,应逐步减小到合适的量程。

f.在将测试棒连接到被测电路之前,应切断被测电路中的电源并将所有电容放电。

8.小电流测量(小于200mA)

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a.用每个电阻档满量程一半数值的电阻测试电阻挡,对比安装表与监测表,各自测量同一电阻的值。a.用每个电阻档满量程一半数值的电阻测试电阻挡,对比安装表与监测表,各自测量同一电阻的值。

B.用一个好的硅二极管测试二极管挡,读数应为700mV左右。对于功率二极管和功率晶极管的

基射极间导通电压,显示数值要低一些。

  如果上面的测量有问题:

  检查电阻R6- R12、R31的数值及焊接是否正常。

9.电阻/二极管测试