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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Multímetro digital M832. Esquema eléctrico, descripción, características. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Es imposible imaginar el escritorio de un reparador sin un multímetro digital práctico y económico. Este artículo analiza el diseño de los multímetros digitales de la serie 830, los fallos de funcionamiento más comunes y cómo solucionarlos. Actualmente se produce una gran variedad de instrumentos de medición digitales de diversos grados de complejidad, confiabilidad y calidad. La base de todos los multímetros digitales modernos es un convertidor de voltaje analógico a digital integrado (ADC). Uno de los primeros ADC adecuados para construir instrumentos de medición portátiles económicos fue el convertidor de chips ICL71O6 fabricado por MAXIM. Como resultado, se desarrollaron varios modelos exitosos y económicos de multímetros digitales de la serie 830, como M830B, M830, M832, M838. En lugar de la letra M, DT puede estar de pie. Actualmente, esta serie de dispositivos es la más extendida y repetida en el mundo. Sus características básicas: medida de tensiones continuas y alternas hasta 1000 V (resistencia de entrada 1 MΩ), medida de corrientes continuas hasta 10 A, medida de resistencias hasta 2 MΩ, prueba de diodos y transistores. Además, en algunos modelos hay un modo de continuidad del sonido de las conexiones, medición de temperatura con y sin termopar, generación de un meandro con una frecuencia de 50 ... 60 Hz o 1 kHz. El principal fabricante de esta serie de multímetros es Precision Mastech Enterprises (Hong Kong). Esquema y funcionamiento del dispositivo.
La base del multímetro es ADC IC1 tipo 7106 (el análogo doméstico más cercano es el microcircuito 572PV5). Su diagrama de bloques se muestra en la fig. 1, y el pinout para ejecución en el paquete DIP-40 - en la fig. 2. El kernel 7106 puede tener diferentes prefijos según el fabricante: ICL7106, TC7106, etc. Recientemente, se han utilizado cada vez más los microcircuitos no empaquetados (chips DIE), cuyo cristal se suelda directamente a la placa de circuito impreso.
Considere el circuito del multímetro M832 de Mastech (Fig. 3). El pin 1 de IC1 tiene un voltaje de suministro de batería positivo de 9 V, el pin 26 es negativo. Dentro del ADC hay una fuente de voltaje estabilizado de 3 V, su entrada está conectada al pin 1 de IC1 y la salida está conectada al pin 32. El pin 32 está conectado al terminal común del multímetro y está conectado galvánicamente al COM entrada del dispositivo. La diferencia de tensión entre los terminales 1 y 32 es de aproximadamente 3 V en una amplia gama de tensiones de alimentación, desde nominal hasta 6,5 V. Esta tensión estabilizada se suministra al divisor ajustable R11, VR1, R13 y su salida es a la entrada del microcircuito. 36 (en modo de medida de corrientes y tensiones). El divisor establece el potencial U, por ejemplo, en el pin 36, igual a 100 mV. Las resistencias R12, R25 y R26 realizan funciones de protección. El transistor Q102 y las resistencias R109, R110nR111 son responsables de la indicación de batería baja. Los condensadores C7, C8 y las resistencias R19, R20 son responsables de mostrar los puntos decimales de la pantalla.
El rango de tensión de entrada operativa Umax depende directamente del nivel de la tensión de referencia ajustable en los terminales 36 y 35 y es:
La estabilidad y precisión de la lectura de la pantalla depende de la estabilidad de esta referencia de voltaje. La lectura de la pantalla N depende del voltaje de entrada UBX y se expresa como un número:
Considere el funcionamiento del dispositivo en los modos principales. Medida de voltaje En la figura se muestra un diagrama simplificado de un multímetro en modo de medición de voltaje. 4. Al medir tensión continua, la señal de entrada se suministra a R1...R6, desde cuya salida, a través de un interruptor (según el esquema 1-8/1... 1-8/2), se suministra a la resistencia protectora R17. Esta resistencia, además, al medir tensión alterna, junto con el condensador C3, forma un filtro de paso bajo. A continuación, la señal se suministra a la entrada directa del chip ADC, pin 31. El potencial del pin común generado por una fuente de voltaje estabilizado de 3 V, pin 32, se suministra a la entrada inversa del chip.
Al medir el voltaje de CA, se rectifica mediante un rectificador de media onda en el diodo D1. Las resistencias R1 y R2 se seleccionan de tal manera que al medir un voltaje sinusoidal, el dispositivo muestra el valor correcto. La protección ADC es proporcionada por el divisor R1...R6 y la resistencia R17. Medida de corriente
Un diagrama simplificado del multímetro en el modo de medición actual se muestra en la fig. 5. En el modo de medida DC, ésta circula por las resistencias RO, R8, R7 y R6, conmutadas según el rango de medida. La caída de voltaje a través de estas resistencias a través de R17 se alimenta a la entrada del ADC y se muestra el resultado. La protección del ADC la proporcionan los diodos D2, D3 (es posible que no se instalen en algunos modelos) y el fusible F. Medida de resistencia
Un diagrama simplificado del multímetro en el modo de medición de resistencia se muestra en la fig. 6. En el modo de medición de resistencia, se utiliza la dependencia expresada por la fórmula (2). El diagrama muestra que la misma corriente de la fuente de voltaje +LJ fluye a través de la resistencia de referencia Ron y la resistencia medida Rx (las corrientes de las entradas 35, 36, 30 y 31 son despreciables) y la relación de UBX y Uon es igual a la relación de las resistencias de las resistencias Rx y Ron. R1 .... R6 se utilizan como resistencias de referencia, R10 y R103 se utilizan como resistencias de ajuste de corriente. La protección del ADC la proporciona el termistor R18 [algunos modelos económicos usan resistencias convencionales con un valor nominal de 1 ... 2 kOhm), el transistor Q1 en modo diodo zener (no siempre instalado) y las resistencias R35, R16 y R17 en las entradas 36, 35 y 31 de la ADC. modo de llamada El circuito de continuidad usa un chip IC2 (LM358) que contiene dos amplificadores operacionales. Un generador de sonido está ensamblado en un amplificador, un comparador en el otro. Cuando el voltaje en la entrada del comparador (pin 6) es menor que el umbral, se establece un voltaje bajo en su salida (pin 7), lo que abre la llave en el transistor Q101, lo que resulta en una señal audible. El umbral está determinado por el divisor R103, R104. La protección la proporciona la resistencia R106 en la entrada del comparador. Defectos del multímetro Todos los fallos de funcionamiento se pueden dividir en defectos de fábrica (y esto sucede) y daños causados por acciones erróneas del operador. Dado que los multímetros utilizan un montaje denso, es posible que se produzcan cortocircuitos en los elementos, soldaduras deficientes y roturas de los cables de los elementos, especialmente los que se encuentran a lo largo de los bordes de la placa. La reparación de un dispositivo defectuoso debe comenzar con una inspección visual de la placa de circuito impreso. Los defectos de fábrica más comunes de los multímetros M832 se muestran en la tabla. Defectos de fábrica de multímetros M832
La capacidad de servicio de la pantalla LCD se puede verificar utilizando una fuente de voltaje alterno con una frecuencia de 50 ... 60 Hz y una amplitud de varios voltios. Como fuente de voltaje de CA, puede tomar el multímetro M832, que tiene un modo de generación de meandros. Para comprobar la pantalla, colóquela sobre una superficie plana con la pantalla hacia arriba, conecte una sonda del multímetro M832 a la salida común del indicador (fila inferior, salida izquierda) y aplique la otra sonda del multímetro alternativamente al resto de las salidas de la pantalla. . Si puede encender todos los segmentos de la pantalla, entonces está funcionando. Los fallos de funcionamiento anteriores también pueden aparecer durante el funcionamiento. Cabe señalar que en el modo de medición de voltaje de CC, el dispositivo rara vez falla, porque. bien protegido de sobrecargas de entrada. Los principales problemas surgen al medir corriente o resistencia. La reparación de un dispositivo defectuoso debe comenzar con la verificación de la tensión de alimentación y la operatividad del ADC: la tensión de estabilización es de 3 V y la ausencia de ruptura entre las salidas de alimentación y la salida común del ADC. En el modo de medición de corriente cuando se usan las entradas V, Ω y mA, a pesar de la presencia de un fusible, puede haber casos en los que el fusible se queme más tarde de que los diodos de seguridad D2 o D3 tengan tiempo de romperse. Si se instala un fusible en el multímetro que no cumple con los requisitos de las instrucciones, entonces, en este caso, las resistencias R5 ... R8 pueden quemarse, y esto puede no aparecer visualmente en las resistencias. En el primer caso, cuando solo el diodo se abre paso, el defecto aparece solo en el modo de medición de corriente: la corriente fluye a través del dispositivo, pero la pantalla muestra ceros. En caso de que se quemen las resistencias R5 o R6 en el modo de medición de voltaje, el dispositivo sobreestimará las lecturas o mostrará una sobrecarga. Cuando una o ambas resistencias se queman por completo, el dispositivo no se reinicia en el modo de medición de voltaje, pero cuando las entradas se cierran, la pantalla se pone a cero. Cuando las resistencias R7 o R8 se queman en los rangos de medición de corriente de 20 mA y 200 mA, el dispositivo mostrará una sobrecarga y en el rango de 10 A, solo ceros. En el modo de medición de resistencia, las fallas generalmente ocurren en los rangos de 200 ohm y 2000 ohm. En este caso, cuando se aplica voltaje a la entrada, las resistencias R5, R6, R10, R18, el transistor Q1 pueden quemarse y el capacitor Sat se rompe. Si el transistor Q1 está completamente roto, al medir la resistencia, el dispositivo mostrará ceros. Con una ruptura incompleta del transistor, el multímetro con sondas abiertas mostrará la resistencia de este transistor. En los modos de medición de voltaje y corriente, el interruptor cortocircuita el transistor y no afecta las lecturas del multímetro. En caso de avería del condensador C6, el multímetro no medirá el voltaje en los rangos de 20 V, 200 V y 1000 V o subestimará significativamente las lecturas en estos rangos. Si no hay indicación en la pantalla cuando el ADC recibe energía, o si una gran cantidad de elementos del circuito están quemados visualmente, existe una alta probabilidad de daño al ADC. La capacidad de servicio del ADC se verifica al monitorear el voltaje de una fuente de voltaje estabilizado de 3 V. En la práctica, el ADC se quema solo cuando se aplica un alto voltaje a la entrada, mucho más alto que 220 V. Muy a menudo, aparecen grietas en el compuesto ADC sin marco, aumenta el consumo de corriente del microcircuito, lo que conduce a su notable calentamiento. Cuando se aplica un voltaje muy alto a la entrada del dispositivo en el modo de medición de voltaje, puede ocurrir una ruptura a lo largo de los elementos (resistencias) y a lo largo de la placa de circuito impreso; en el caso del modo de medición de voltaje, el circuito está protegido por un divisor en las resistencias R1 ... R6. Para los modelos económicos de la serie DT, los cables largos de las piezas pueden cortocircuitarse a la pantalla ubicada en la parte posterior del dispositivo, lo que interrumpe el funcionamiento del circuito. Mastech no tiene tales defectos. Una fuente de voltaje estabilizada de 3 V en el ADC para modelos chinos baratos puede en la práctica dar un voltaje de 2,6 ... 3,4 V, y para algunos dispositivos ya deja de funcionar con un voltaje de batería de suministro de 8,5 V. Los modelos DT utilizan ADC de baja calidad y son muy sensibles a los valores del circuito integrador C4 y R14. En los multímetros Mastech, los ADC de alta calidad permiten utilizar elementos de clasificaciones cercanas. A menudo, en los multímetros DT con sondas abiertas en el modo de medición de resistencia, el dispositivo se acerca al valor de sobrecarga durante mucho tiempo ("1" en la pantalla) o no está configurado en absoluto. Puede "curar" un chip ADC de baja calidad reduciendo el valor de la resistencia R14 de 300 a 100 kOhm. Al medir resistencias en la parte superior del rango, el dispositivo "supera" las lecturas, por ejemplo, al medir una resistencia con una resistencia de 19,8 kOhm, muestra 19,3 kOhm. Se “cura” reemplazando el condensador C4 por un condensador de 0,22...0,27 µF. Dado que las empresas chinas baratas usan ADC sin marco de baja calidad, a menudo hay casos de salidas rotas, mientras que es muy difícil determinar la causa del mal funcionamiento y puede manifestarse de diferentes maneras, dependiendo de la salida rota. Por ejemplo, una de las salidas del indicador no está encendida. Dado que los multímetros usan pantallas con indicación estática, para determinar la causa del mal funcionamiento, es necesario verificar el voltaje en la salida correspondiente del chip ADC, debe ser de aproximadamente 0,5 V en relación con la salida común. Si es cero, entonces el ADC está defectuoso. Una forma efectiva de encontrar la causa de un mal funcionamiento es verificar las salidas del chip convertidor de analógico a digital de la siguiente manera. Por supuesto, se utiliza otro multímetro digital reparable. Entra en el modo de prueba de diodos. La sonda negra, como es habitual, se instala en el conector COM y la roja en el conector VQmA. La sonda roja del dispositivo está conectada al pin 26 [menos potencia], y la sonda negra toca cada pata del chip ADC a su vez. Dado que los diodos de protección en conexión inversa están instalados en las entradas del convertidor de analógico a digital, con esta conexión deberían abrirse, lo que se reflejará en la pantalla como una caída de voltaje en el diodo abierto. El valor real de este voltaje en la pantalla será ligeramente mayor, porque. Las resistencias están incluidas en el circuito. De la misma manera, todas las salidas del ADC se verifican cuando la sonda negra se conecta al pin 1 [a la potencia del ADC más] y toca alternativamente las salidas restantes del microcircuito. Las lecturas del instrumento deben ser similares. Pero si cambia la polaridad de la inclusión durante estas comprobaciones a la inversa, entonces el dispositivo siempre debería mostrar un circuito abierto, porque. la impedancia de entrada de un buen chip es muy alta. Por lo tanto, las salidas que muestran una resistencia finita para cualquier polaridad de conexión al microcircuito pueden considerarse defectuosas. Si el dispositivo muestra una ruptura con alguna conexión de la salida en estudio, entonces este noventa por ciento indica una ruptura interna. Este método de verificación es bastante universal y se puede usar al probar varios microcircuitos digitales y analógicos. Hay fallas asociadas con contactos de mala calidad en el interruptor de la galleta, el dispositivo solo funciona cuando se presiona la galleta. Las empresas que producen multímetros baratos rara vez cubren las pistas debajo del interruptor de galleta con grasa, razón por la cual se oxidan rápidamente. A menudo, los caminos están sucios con algo. Se repara de la siguiente manera: la placa de circuito impreso se retira de la caja y las pistas del interruptor se limpian con alcohol. Luego se aplica una fina capa de vaselina técnica. Todo, el aparato está reparado. Con los dispositivos de la serie DT, a veces sucede que la tensión alterna se mide con un signo menos. Esto indica que D1 se instaló incorrectamente, generalmente debido a marcas incorrectas en el cuerpo del diodo. Sucede que los fabricantes de multímetros baratos instalan amplificadores operacionales de baja calidad en el circuito del generador de sonido y luego, cuando se enciende el dispositivo, se escucha un zumbador. Este defecto se elimina soldando un condensador electrolítico con un valor nominal de 5 μF en paralelo con el circuito de alimentación. Si esto no garantiza un funcionamiento estable del generador de sonido, entonces es necesario reemplazar el amplificador operacional por un LM358P. A menudo hay una molestia como la fuga de la batería. Las pequeñas gotas de electrolito se pueden limpiar con alcohol, pero si la placa está muy inundada, se pueden obtener buenos resultados lavándola con agua caliente y jabón para lavar. Después de quitar el indicador y desoldar el chirriador, con un cepillo, como un cepillo de dientes, debe enjabonar cuidadosamente la placa por ambos lados y enjuagarla con agua corriente. Después de repetir el lavado 2...3 veces, el tablero se seca y se instala en el estuche. En la mayoría de los dispositivos producidos recientemente, se utilizan ADC sin empaquetar (chips DIE). El cristal se monta directamente en la placa de circuito impreso y se rellena con resina. Desafortunadamente, esto reduce significativamente la capacidad de mantenimiento de los dispositivos, porque. cuando el ADC falla, lo que ocurre con bastante frecuencia, es difícil reemplazarlo. Los dispositivos con ADC no empaquetados a veces son sensibles a la luz brillante. Por ejemplo, cuando se trabaja cerca de una lámpara de mesa, el error de medición puede aumentar. El hecho es que el indicador y la placa del dispositivo tienen cierta transparencia, y la luz, al penetrar a través de ellos, cae sobre el cristal ADC, provocando un efecto fotoeléctrico. Para eliminar esta deficiencia, debe quitar el tablero y, después de quitar el indicador, pegue la ubicación del cristal ADC (se puede ver claramente a través del tablero) con papel grueso. Al comprar multímetros DT, debe prestar atención a la calidad de la mecánica del interruptor, asegúrese de girar el interruptor del multímetro varias veces para asegurarse de que el interruptor se produzca con claridad y sin atascos: los defectos de plástico no se pueden reparar. Publicación: cxem.net
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Comentarios sobre el artículo: Alejandro El artículo es maravilloso. Incluso con muchos años de experiencia, no tuve que reparar multímetros. Mi Mastech MY-65 se estropeó. Pero la similitud de los principios de funcionamiento de los multímetros ayudó a encontrar y eliminar la causa. El hecho de que el artículo contenga circuitos privados para medir voltajes, corrientes, resistencias resultó ser lo principal para mí. Constantin El artículo es excelente como referencia. El diagrama del circuito ayudó. El dispositivo es uno de los DT832 baratos con un ADC sin marco. La causa del mal funcionamiento resultó ser un error de montaje de fábrica al desoldar los cables de alimentación en el terminal de la batería "+" y "-". Los soldé en lugares y el dispositivo cobró vida. Gracias. Igor Hola, tengo un problema así: cuando enciende el dispositivo de marcación, por ejemplo, el diodo no muestra nada, pero cuando las sondas están cerradas, chirría. ¿Qué puede quemar? Igor Muy accesible.
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