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数字万用表的常见故障原因及技术交流

时间:2020-04-19    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

数字万用表的常见故障原因

  最普通的数字方用表一般具有电阻测量、通断声响检测、二极管正向导通电压测量、交流直流电压电流测量、三极管放大倍数及性能测量等功能,有些数字万用表则增加了电容容量测量、频率测量、温度测量、数据记忆及语音报数等功能,给实际检测工作带来很大的方便,数字万用表又因具有测量精确、取值方便、功能齐全等优点,因此深受无线电爱好者的欢迎。但是,数字方用表由于使用不当,在实际检测时易造成表内元件损坏,产生故障。数字方用表在使用中的注意事项,供初学初用者参考,以尽量防止数字万用表的损坏。数字万用表的常见故障原因分析与对策详细介绍如下:

  数字万用表损坏在大多数情况下是因测量档位错误造成,如在测量交流市电时,测量档位选择置于电阻挡,这种情况下表笔一旦接触市电,瞬间即可造成万用表内部元件损坏。因此,在使用万用表测量前一定要先检查测量档位是否正确。在使用完毕,将测量选择置于交流750V或者1000V处,这样在下次测量时无论误测什么参数,都不会引起数字万用表损坏.

  有些数字万用表损坏是由于测量的电压电流超过量程范围所造成的.如在交流20V档位测量市电,很易引起数字万用表交流放大电路损坏,使万用表失去交流测量功能。在测量直流电压时,所测电压超出测量量程,同样易造成表内电路故障。在测量电流时如果实际电流值超过量程,一般仅引起万用表内的保险丝烧断,不会造成其它损坏。所以在测量电压参数时,如果不知道所测电压的大致范围,应先把测量档置于高档,通过测量其值后再换档测量,以得到比较精确的数值。如果所要测量的电压数值远超出万用表所能测量的最大量程,应另配高阻测量表笔。如检测黑白彩电的第二阳极高压及聚焦高压。

  多数数字万用表的直流电压上限量程为1000V,因此测量直流电压时,最高电压值在1000V以下,一般不会损坏万用表。如果超出1000V,则很有可能造成万用表损坏。但是,不同的数字万用表的可测量电压上限值可能有所不同。如果测量的电压超出量程,可采取电阻降压的方法加以测量。另外,在测量40O~1000V的直流高电压时,表笔与测量处一定要接触好,不能有任何抖动,否则,除了可能会造成万用表损坏而使测量不准确外,严重时还可使万用表无任何显示。

  在测量电阻时,应注意一定不要带电测量。

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数字万用表 数字万用表的常见故障原因_数字万用表

数字万用表中的电压及电流测量电路

  数字万用表可用于测量多种电路,今天小编将详细列举两种:电压,电流测量电路,一起来看围观吧~下文仅供参考:
  1.数字式万用表中的直流电流测量电路
  直流电流测量电路共设7挡:20μΩ、200μΩ、2mΩ、20mΩ、200mΩ、2Ω和20Ω,其中20Ω挡专用一个输入插孔。测量电路如图所示。二极管起双向限幅过压保护作用,选用1N4148(1Ω/400V)硅塑封整流二极管。当输入电压低于桂二极管的正向导通压降时,二极管截止,对测量毫无影响。一旦输入电压大于0.6~0.7V时,二极管就立刻导通,从而限制了仪表的输入电压。FU为2Ω/250V快速熔丝管,起过流保护作用。

  多量程直流电流测量电路

  R1~R7组成分流器,总电阻为10kΩ。其中,R1~R7选用精密金属膜电阻(误差为±0.5%),R5和R6采用精密线绕电阻。因为20Ω插孔的工作电流很大,所以分流电阻沁使用一根锰铜丝电阻(温度系数小),其冷态电阻为0.01Ω,我们可以算出其满量程时的耗散功率为4W。由于20Ω挡未加保护装置,为避免损坏锰铜丝电阻,建议用该挡测量最大输入电流(20Ω)时的时间应不超过15s为宜。
  设Im为量程电流,UIn为数字式表头输入电压满量程值,则各挡分流电阻(取样电阻)的阻值可以根据下述公式计算:

 

  2.数字式万用表中的直流电压测量电路
  数字式万用表的直流电压挡(DCV)—般用200mV、2V、20V、200V及1000V5挡,基本量程设计为200mV。直流电压测量电路如图所示。由R1-R5构成精密电阻分压器,总电阻为10MΩ可将0~1000V的被测直流电压一律衰减到200mV以下,再送至200mV基本表进行测量。R1-R5均采用误差为±0.5%的金属膜电阻。

  直流电压测量电路

  需要说明以下几点:
  ①各电压挡的输入电阻均为10MΩ这是考虑到ICL7106型单片31/2位A/D转换器的输入电阻RIN=102Ω=10000MΩ(典型值)。在设计多量程数字电压表时,一般选仪表的输入电阻RIN=0.001rIN=10MΩ,使RI》RIN,因此可完全忽略RIN对信号的分流作用。
  ②为了节省数字式万用表中的元件,在测量交流电压时也可借用
  直流电压挡的精密电阻分压器。此外,上述分压电阻还兼作电阻挡的标准电路。考虑到直流电压只有5挡,而电阻共有6挡(200Ω、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ)R5实际上由100Ω和900Ω电阻串联而成,其中的100Ω由电阻可用为200Ω电阻挡的标准电阻(电阻挡的标准电阻值应等于该电阻量程的一半)。
  ③由于R1的电阻值很高,为便于校准电阻值,经常采用两只配对电阻串联成9MΩ;也有的数字式万用表是用一只高阻值同定电阻和一只低阻值的可调电阻串联成R1的。
  ④为了滤除输入端的高频噪声,某些数字式万用表在直流电压挡的分压器上还并联一只几十皮法的小电容。

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数字万用表 数字万用表中的电压及电流测量电路_数字万用表

数字万用表和指针万用表的选用原则

  一、指针表和数字表的选用:

  1、指针表读取精度较差,但指针摆动的过程比较直观,其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小(比如测电视机数据总线(SDL)在传送数据时的轻微抖动);数字表读数直观,但数字变化的过程看起来很杂乱,不太容易观看。

  2、指针表内一般有两块电池,一块低电压的1.5V,一块是高电压的9V或15V,其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档,指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多,用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声,用R×10kΩ档甚至可以点亮发光(LED)。

  3、在电压档,指针表内阻相对数字表来说比较小,测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准,因为其内阻会对被测电路造成影响(比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多)。数字表电压档的内阻很大,至少在兆欧级,对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响,在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。

  4、总之,在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表,比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表,比如BP机、手机等。不是绝对的,可根据情况选用指针表和数字表。

  二、测量技巧(如不作说明,则指用的是指针表):

  1、测喇叭、耳机、动圈式话筒:用R×1Ω档,任一表笔接一端,另一表笔点触另一端,正常时会发出清脆响量的“哒”声。如果不响,则是线圈断了,如果响声小而尖,则是有擦圈问题,也不能用。

  2、测:用电阻档,根据电容容量选择适当的量程,并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。①、估测微波法级电容容量的大小:可凭经验或参照相同容量的标准电容,根据指针摆动的最大幅度来判定。所参照的电容不必耐压值也一样,只要容量相同即可,例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照,只要它们指针摆动最大幅度一样,即可断定容量一样。②、估测皮法级电容容量大小:要用R×10kΩ档,但只能测到1000pF以上的电容。对1000pF或稍大一点的电容,只要表针稍有摆动,即可认为容

  量够了。③、测电容是否漏电:对一千微法以上的电容,可先用R×10Ω档将其快速充电,并初步估测电容容量,然后改到R×1kΩ档继续测一会儿,这时指针不应回返,而应停在或十分接近∞处,否则就是有漏电现象。

  对一些几十微法以下的定时或振荡电容(比如彩电的振荡电容),对其漏电特性要求非常高,只要稍有漏电就不能用,这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量,同样表针应停在∞处而不应回返。

  3、在路测二极管、、稳压管好坏:因为在实际电路中,三极管的偏置电阻或二极管、稳压管的周边电阻一般都比较大,大都在几百几千欧姆以上,这样,我们就可以用的R×10Ω或R×1Ω档来在路测量PN结的好坏。在路测量时,用R×10Ω档测PN结应有较明显的正反向特性(如果正反向电阻相差不太明显,可改用R×1Ω档来测),一般正向电阻在R×10Ω档测时表针应指示在200Ω左右,在R×1Ω档测时表针应指示在30Ω左右(根据不同表型可能略有出入)。如果测量结果正向阻值太大或反向阻值太小,都说明这个PN结有问题,这个管子也就有问题了。这种方法对于维修时特别有效,可以非常快速地找出坏管,甚至可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。比如当你用小阻值档测量某个PN结正向电阻过大,如果你把它焊下来用常用的R×1kΩ档再测,可能还是正常的,其实这个管子的特性已经变坏了,不能正常工作或不稳定了。

  4、测电阻:重要的是要选好量程,当指针指示于1/3~2/3满量程时测量精度较高,读数准确。要注意的是,在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值电阻时,不可将手指捏在电阻两端,这样人体电阻会使测量结果偏小。

  5、测稳压二极管:我们通常所用到的稳压管的稳压值一般都大于1.5V,而指针表的R×1k以下的电阻档是用表内的1.5V电池供电的,这样,用R×1k以下的电阻档测量稳压管就如同测二极管一样,具有完全的单向导电性。但指针表的R×10k档是用9V或15V电池供电的,在用R×10k测稳压值小于9V或15V的稳压管时,反向阻值就不会是∞,而是有一定阻值,但这个阻值还是要大大高于稳压管的正向阻值的。如此,我们就可以初步估测出稳压管的好坏。但是,好的稳压管还要有个准确的稳压值,业余条件下怎么估测出这个稳压值呢?不难,再去找一块指针表来就可以了。方法是:先将一块表置于R×10k档,其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极,这时就模拟出稳压管的实际工作状态,再取另一块表置于电压档V×10V或V×50V(根据稳压值)上,将红、黑表笔分别搭接到刚才那块表的的黑、红表笔上,这时测出的电压值就基本上是这个稳压管的稳压值。说“基本上”,是因为第一块表对稳压管的偏置电流相对正常使用时的偏置电流稍小些,所以测出的稳压值会稍偏大一点,但基本相差不大。这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。如果稳压管的稳压值太高,就只能用外加电

  源的方法来测量了(这样看来,我们在选用指针表时,选用高压电池电压为15V的要比9V的更适用些)。

  6、测三极管:通常我们要用R×1kΩ档,不管是NPN管还是PNP管,不管是小功率、中功率、大功率管,测其be结cb结都应呈现与二极管完全相同的单向导电性,反向电阻无穷大,其正向电阻大约在10K左右。为进一步估测管子特性的好坏,必要时还应变换电阻档位进行多次测量,方法是:置R×10Ω档测PN结正向导通电阻都在大约200Ω左右;置R×1Ω档测PN结正向导通电阻都在大约30Ω左右,(以上为47型表测得数据,其它型号表大概略有不同,可多试测几个好管总结一下,做到心中有数)如果读数偏大太多,可以断定管子的特性不好。还可将表置于R×10kΩ再测,耐压再低的管子(基本上三极管的耐压都在30V以上),其cb结反向电阻也应在∞,但其be结的反向电阻可能会有些,表针会稍有偏转(一般不会超过满量程的1/3,根据管子的耐压不同而不同)。同样,在用R×10kΩ档测ec间(对NPN管)或ce间(对PNP管)的电阻时,表针可能略有偏转,但这不表示管子是坏的。但在用R×1kΩ以下档测ce或ec间电阻时,表头指示应为无穷大,否则管子就是有问题。应该说明一点的是,以上测量是针对硅管而言的,对锗管不适用。不过现在锗管也很少见了。另外,所说的“反向”是针对PN结而言,对NPN管和PNP管方向实际上是不同的。

  现在常见的三极管大部分是塑封的,如何准确判断三极管的三只引脚哪个是b、c、e?三极管的b极很容易测出来,但怎么断定哪个是c哪个是e?这里推荐三种方法:第一种方法:对于有测三极管hFE插孔的指针表,先测出b极后,将三极管随意插到插孔中去(当然b极是可以插准确的),测一下hFE值,然后再将管子倒过来再测一遍,测得hFE值比较大的一次,各管脚插入的位置是正确的。第二种方法:对无hFE测量插孔的表,或管子太大不方便插入插孔的,可以用这种方法:对NPN管,先测出b极(管子是NPN还是PNP以及其b脚都很容易测出,是吧?),将表置于R×1kΩ档,将红表笔接假设的e极(注意拿红表笔的手不要碰到表笔尖或管脚),黑表笔接假设的c极,同时用手指捏住表笔尖及这个管脚,将管子拿起来,用你的舌尖舔一下b极,看表头指针应有一定的偏转,如果你各表笔接得正确,指针偏转会大些,如果接得不对,指针偏转会小些,差别是很明显的。由此就可判定管子的c、e

  极。对PNP管,要将黑表笔接假设的e极(手不要碰到笔尖或管脚),红表笔接假设的c极,同时用手指捏住表笔尖及这个管脚,然后用舌尖舔一下b极,如果各表笔接得正确,表头指针会偏转得比较大。当然测量时表笔要交换一下测两次,比较读数后才能最后判定。这个方法适用于所有外形的三极管,方便实用。根据表针的偏转幅度,还可以估计出管子的放大能力,当然这是凭经验的。第三种方法:先判定管子的NPN或PNP类型及其b极后,将表置于R×10kΩ档,对NPN管,黑表笔接e极,红表笔接c极时,表针可能会有一定偏转,对PNP管,黑表笔接c极,红表笔接e极时,表针可能会有一定的偏转,反过来都不会有偏转。由此也可以判定三极管的c、e极。不过对于高耐压的管子,这个方法就不适用了。

  对于常见的进口型号的大功率塑封管,其c极基本都是在中间(我还没见过b在中间的)。中、小功率管有的b极可能在中间。比如常用的9014三极管及其系列的其它型号三极管、2SC1815、2N5401、2N5551等三极管,其b极有的在就中间。当然它们也有c极在中间的。所以在维修更换三极管时,尤其是这些小功率三极管,不可拿来就按原样直接安上,一定要先测一下。

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