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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Multímetro digital M832. Esquema elétrico, descrição, características. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição É impossível imaginar o desktop de um reparador sem um multímetro digital conveniente e barato. Este artigo discute o design dos multímetros digitais da série 830, os defeitos mais comuns e como resolvê-los. Uma enorme variedade de instrumentos de medição digital de vários graus de complexidade, confiabilidade e qualidade estão sendo produzidos atualmente. A base de todos os multímetros digitais modernos é um conversor de tensão analógico para digital integrado (ADC). Um dos primeiros ADCs adequados para construir instrumentos de medição portáteis baratos foi o conversor de chip ICL71O6 fabricado pela MAXIM. Como resultado, vários modelos bem-sucedidos e baratos de multímetros digitais da série 830 foram desenvolvidos, como M830B, M830, M832, M838. Em vez da letra M, DT pode ficar. Atualmente, esta série de dispositivos é a mais comum e mais repetida no mundo. Suas características básicas: medição de tensões contínuas e alternadas até 1000 V (resistência de entrada 1 MΩ), medição de correntes contínuas até 10 A, medição de resistências até 2 MΩ, teste de diodos e transistores. Além disso, em alguns modelos existe um modo de continuidade sonora das conexões, medição de temperatura com e sem termopar, geração de meandro com frequência de 50 ... 60 Hz ou 1 kHz. O principal fabricante desta série de multímetros é a Precision Mastech Enterprises (Hong Kong). Esquema e operação do dispositivo
A base do multímetro é ADC IC1 tipo 7106 (o análogo doméstico mais próximo é o microcircuito 572PV5). Seu diagrama de blocos é mostrado na fig. 1, e a pinagem para execução no pacote DIP-40 - na fig. 2. O kernel 7106 pode ter prefixos diferentes dependendo do fabricante: ICL7106, TC7106, etc. Recentemente, microcircuitos não empacotados (chips DIE) têm sido cada vez mais usados, cujo cristal é soldado diretamente à placa de circuito impresso.
Considere o circuito do multímetro M832 da Mastech (Fig. 3). O pino 1 do IC1 tem uma tensão positiva de alimentação da bateria de 9V, o pino 26 é negativo. Dentro do ADC existe uma fonte de tensão estabilizada de 3 V, sua entrada é conectada ao pino 1 do IC1, e a saída é conectada ao pino 32. O pino 32 é conectado ao terminal comum do multímetro e é conectado galvanicamente ao COM entrada do aparelho. A diferença de tensão entre os terminais 1 e 32 é de aproximadamente 3 V em uma ampla faixa de tensões de alimentação - de nominal a 6,5 V. Essa tensão estabilizada é fornecida ao divisor ajustável R11, VR1, R13 e sua saída é para a entrada do microcircuito 36 (no modo de medição de correntes e tensões). O divisor define o potencial U, por exemplo, no pino 36, igual a 100 mV. Os resistores R12, R25 e R26 executam funções de proteção. O transistor Q102 e os resistores R109, R110nR111 são responsáveis pela indicação de bateria fraca. Os capacitores C7, C8 e os resistores R19, R20 são responsáveis por exibir os pontos decimais do display.
A faixa de tensão de entrada operacional Umax depende diretamente do nível da tensão de referência ajustável nos terminais 36 e 35 e é:
A estabilidade e precisão da leitura do display depende da estabilidade desta referência de tensão. A leitura do display N depende da tensão de entrada UBX e é expressa como um número:
Considere a operação do dispositivo nos modos principais. Medição de tensão Um diagrama simplificado do multímetro no modo de medição de tensão é mostrado na fig. 4. Ao medir a tensão direta, o sinal de entrada é aplicado a R1 ... R6, da saída da qual, por meio de uma chave (de acordo com o esquema 1-8 / 1 ... 1-8 / 2), é alimentado ao resistor de proteção R17. Este resistor também forma um filtro passa-baixo junto com o capacitor C3 ao medir a tensão CA. Em seguida, o sinal é alimentado na entrada direta do chip ADC, pino 31. O potencial da saída comum gerada por uma fonte de tensão estabilizada de 3 V, pino 32 é aplicado à entrada inversa do microcircuito.
Ao medir a tensão CA, ela é retificada por um retificador de meia onda no diodo D1. Os resistores R1 e R2 são selecionados de tal forma que ao medir uma tensão senoidal, o dispositivo mostra o valor correto. A proteção ADC é fornecida pelo divisor R1...R6 e resistor R17. Medição de corrente
Um diagrama simplificado do multímetro no modo de medição atual é mostrado na fig. 5. No modo de medição CC, este flui através dos resistores RO, R8, R7 e R6, comutados dependendo da faixa de medição. A queda de tensão nesses resistores através de R17 é alimentada na entrada do ADC e o resultado é exibido. A proteção ADC é fornecida pelos diodos D2, D3 (podem não ser instalados em alguns modelos) e fusível F. Medição de resistência
Um diagrama simplificado do multímetro no modo de medição de resistência é mostrado na fig. 6. No modo de medição de resistência, é utilizada a dependência expressa pela fórmula (2). O diagrama mostra que a mesma corrente da fonte de tensão +LJ flui através do resistor de referência Ron e do resistor medido Rx (as correntes das entradas 35, 36, 30 e 31 são desprezíveis) e a razão de UBX e Uon é igual à relação das resistências dos resistores Rx e Ron. R1 .... R6 são usados como resistores de referência, R10 e R103 são usados como resistores de ajuste de corrente. A proteção do ADC é fornecida pelo termistor R18 [alguns modelos baratos usam resistores convencionais com valor nominal de 1 ... 2 kOhm), transistor Q1 no modo de diodo zener (nem sempre instalado) e resistores R35, R16 e R17 nas entradas 36, 35 e 31 da ADC. Modo de chamada O circuito de continuidade usa um chip IC2 (LM358) contendo dois amplificadores operacionais. Um gerador de som é montado em um amplificador e um comparador no outro. Quando a tensão na entrada do comparador (pino 6) é menor que o limite, uma baixa tensão é definida em sua saída (pino 7), que abre a chave no transistor Q101, resultando em um sinal sonoro. O limiar é determinado pelo divisor R103, R104. A proteção é fornecida pelo resistor R106 na entrada do comparador. Defeitos do multímetro Todas as avarias podem ser divididas em defeitos de fábrica (e isso acontece) e danos causados por ações errôneas do operador. Como os multímetros usam montagem densa, são possíveis curtos-circuitos nos elementos, soldagem ruim e quebra dos cabos dos elementos, especialmente aqueles localizados ao longo das bordas da placa. O reparo de um dispositivo defeituoso deve começar com uma inspeção visual da placa de circuito impresso. Os defeitos de fábrica mais comuns dos multímetros M832 são mostrados na tabela. Defeitos de fábrica dos multímetros M832
A manutenção do display LCD pode ser verificada usando uma fonte de tensão alternada com uma frequência de 50 ... 60 Hz e uma amplitude de vários volts. Como fonte de tensão CA, você pode usar o multímetro M832, que possui um modo de geração de meandros. Para verificar o visor, coloque-o em uma superfície plana com o visor para cima, conecte uma ponta de prova do multímetro M832 à saída comum do indicador (linha inferior, saída esquerda) e aplique a outra ponta de prova do multímetro no restante da tela saídas. Se você conseguir a ignição de todos os segmentos da tela, está funcionando. As avarias acima também podem aparecer durante a operação. Deve-se notar que no modo de medição de tensão CC, o dispositivo raramente falha, porque. bem protegido contra sobrecargas de entrada. Os principais problemas surgem ao medir corrente ou resistência. O reparo de um dispositivo defeituoso deve começar com a verificação da tensão de alimentação e a operabilidade do ADC: a tensão de estabilização é de 3 V e a ausência de ruptura entre as saídas de energia e a saída comum do ADC. No modo de medição de corrente, ao usar as entradas V, Ω e mA, apesar da presença de um fusível, pode haver casos em que o fusível queime mais tarde que os diodos de segurança D2 ou D3 tenham tempo de romper. Se um fusível estiver instalado no multímetro que não atenda aos requisitos das instruções, nesse caso as resistências R5 ... R8 podem queimar e isso pode não aparecer visualmente nas resistências. No primeiro caso, quando apenas o diodo rompe, o defeito aparece apenas no modo de medição de corrente: a corrente flui pelo dispositivo, mas o display mostra zeros. Em caso de queima dos resistores R5 ou R6 no modo de medição de tensão, o dispositivo superestimará as leituras ou apresentará uma sobrecarga. Quando um ou ambos os resistores estão completamente queimados, o dispositivo não é reinicializado no modo de medição de tensão, mas quando as entradas são fechadas, o display é zerado. Quando os resistores R7 ou R8 queimam nas faixas de medição de corrente de 20 mA e 200 mA, o dispositivo mostrará uma sobrecarga e na faixa de 10 A - apenas zeros. No modo de medição de resistência, as falhas geralmente ocorrem nas faixas de 200 ohm e 2000 ohm. Neste caso, quando a tensão é aplicada à entrada, os resistores R5, R6, R10, R18, transistor Q1 podem queimar e o capacitor Sat rompe. Se o transistor Q1 estiver completamente quebrado, ao medir a resistência, o dispositivo mostrará zeros. Com uma quebra incompleta do transistor, o multímetro com pontas de prova abertas mostrará a resistência desse transistor. Nos modos de medição de tensão e corrente, o transistor é curto-circuitado pela chave e não afeta as leituras do multímetro. Em caso de falha do capacitor C6, o multímetro não medirá a tensão nas faixas de 20 V, 200 V e 1000 V ou subestimará significativamente as leituras nessas faixas. Se não houver indicação no display quando houver energia para o ADC, ou se um grande número de elementos do circuito estiver visualmente queimado, há uma alta probabilidade de danos ao ADC. A manutenção do ADC é verificada monitorando a tensão de uma fonte de tensão estabilizada de 3 V. Na prática, o ADC queima somente quando uma alta tensão é aplicada à entrada, muito superior a 220 V. Muitas vezes, aparecem rachaduras no o composto ADC sem moldura, o consumo de corrente do microcircuito aumenta, o que leva ao seu aquecimento perceptível . Quando uma tensão muito alta é aplicada à entrada do dispositivo no modo de medição de tensão, pode ocorrer uma quebra ao longo dos elementos (resistores) e ao longo da placa de circuito impresso; no caso do modo de medição de tensão, o circuito é protegido por um divisor nas resistências R1 ... R6. Para modelos baratos da série DT, cabos longos de peças podem ser curtos na tela localizada na parte traseira do dispositivo, interrompendo a operação do circuito. A Mastech não possui tais defeitos. Uma fonte de tensão estabilizada de 3 V no ADC para modelos chineses baratos pode, na prática, fornecer uma tensão de 2,6 ... 3,4 V e, para alguns dispositivos, ela para de funcionar já com uma tensão da bateria de alimentação de 8,5 V. Os modelos DT usam ADCs de baixa qualidade e são muito sensíveis aos valores do circuito integrador C4 e R14. Nos multímetros Mastech, os ADCs de alta qualidade possibilitam o uso de elementos de classificações semelhantes. Muitas vezes, em multímetros DT com sondas abertas no modo de medição de resistência, o dispositivo se aproxima do valor de sobrecarga por um tempo muito longo ("1" no display) ou não é definido. Você pode "curar" um chip ADC de baixa qualidade reduzindo o valor da resistência R14 de 300 para 100 kOhm. Ao medir resistências na parte superior da faixa, o dispositivo "preenche" as leituras, por exemplo, ao medir um resistor com resistência de 19,8 kOhm, mostra 19,3 kOhm. É "tratado" substituindo o capacitor C4 por um capacitor de 0,22 ... 0,27 microfarads. Como as empresas chinesas baratas usam ADCs sem moldura de baixa qualidade, há casos frequentes de saídas quebradas, embora seja muito difícil determinar a causa do mau funcionamento e ele pode se manifestar de diferentes maneiras, dependendo da saída quebrada. Por exemplo, uma das saídas do indicador não está acesa. Como os multímetros usam displays com indicação estática, para determinar a causa do mau funcionamento, é necessário verificar a tensão na saída correspondente do chip ADC, que deve ser de cerca de 0,5 V em relação à saída comum. Se for zero, então o ADC está com defeito. Uma maneira eficaz de encontrar a causa de um mau funcionamento é verificar as saídas do chip conversor analógico-digital da seguinte maneira. Outro, é claro, multímetro digital reparável é usado. Entra no modo de teste de diodo. A sonda preta, como de costume, é instalada no conector COM e a vermelha no conector VQmA. A ponta de prova vermelha do dispositivo está conectada ao pino 26 [menos alimentação), e a preta toca cada perna do chip ADC por sua vez. Como os diodos de proteção em conexão reversa são instalados nas entradas do conversor analógico-digital, com essa conexão eles devem abrir, o que será refletido no display como uma queda de tensão no diodo aberto. O valor real desta tensão no display será um pouco maior, pois. resistores estão incluídos no circuito. Da mesma forma, todas as saídas ADC são verificadas quando a ponta de prova preta é conectada ao pino 1 [mais a alimentação ADC] e tocando alternadamente nas saídas restantes do microcircuito. As leituras do instrumento devem ser semelhantes. Mas se você alterar a polaridade da inclusão durante essas verificações para o oposto, o dispositivo deve sempre mostrar um circuito aberto, porque. a impedância de entrada de um bom chip é muito alta. Assim, saídas que apresentem resistência finita para qualquer polaridade de conexão ao microcircuito podem ser consideradas defeituosas. Se o dispositivo apresentar uma interrupção com qualquer conexão da saída em estudo, então esses noventa por cento indicam uma interrupção interna. O método de verificação especificado é bastante universal e pode ser usado ao testar vários microcircuitos digitais e analógicos. Existem avarias associadas a contactos de baixa qualidade no interruptor de biscoito, o dispositivo só funciona quando o biscoito é pressionado. As empresas que produzem multímetros baratos raramente cobrem os trilhos sob o interruptor de biscoito com graxa, e é por isso que oxidam rapidamente. Muitas vezes os caminhos estão sujos com alguma coisa. Ele é reparado da seguinte forma: a placa de circuito impresso é removida do gabinete e as trilhas do interruptor são limpas com álcool. Em seguida, uma fina camada de vaselina técnica é aplicada. Tudo, o dispositivo é reparado. Com dispositivos da série DT, às vezes acontece que a tensão alternada é medida com um sinal de menos. Isso indica que D1 foi instalado incorretamente, geralmente devido a marcações incorretas no corpo do diodo. Acontece que os fabricantes de multímetros baratos colocam amplificadores operacionais de baixa qualidade no circuito do gerador de som e, quando o aparelho é ligado, a campainha toca. Este defeito é eliminado soldando um capacitor eletrolítico com valor nominal de 5 microfarads em paralelo com o circuito de potência. Se isso não garantir uma operação estável do gerador de som, é necessário substituir o amplificador operacional por um LM358P. Muitas vezes, há um incômodo como o vazamento da bateria. Pequenas gotas de eletrólito podem ser limpas com álcool, mas se a placa estiver muito inundada, bons resultados podem ser obtidos lavando-a com água quente e sabão em pó. Depois de remover o indicador e dessoldar o squeaker, usando uma escova, como uma escova de dentes, é necessário ensaboar cuidadosamente a placa em ambos os lados e lavá-la em água corrente. Depois de lavar 2...3 vezes, a placa é seca e instalada na caixa. Na maioria dos dispositivos produzidos recentemente, são usados ADCs não empacotados (chips DIE). O cristal é instalado diretamente na placa de circuito impresso e preenchido com resina. Infelizmente, isso reduz significativamente a manutenção dos dispositivos, porque. quando o ADC falha, o que ocorre com bastante frequência, é difícil substituí-lo. Dispositivos com ADCs não embalados às vezes são sensíveis à luz brilhante. Por exemplo, ao trabalhar perto de um candeeiro de mesa, o erro de medição pode aumentar. O fato é que o indicador e a placa do aparelho possuem alguma transparência, e a luz, penetrando por eles, incide sobre o cristal ADC, causando um efeito fotoelétrico. Para eliminar essa deficiência, você precisa remover a placa e, depois de remover o indicador, colar a localização do cristal ADC (pode ser visto claramente através da placa) com papel grosso. Ao comprar multímetros DT, você deve prestar atenção à qualidade da mecânica do interruptor, certifique-se de girar o interruptor do multímetro várias vezes para garantir que o interruptor ocorra com clareza e sem travamentos: defeitos de plástico não podem ser reparados. Publicação: cxem.net
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Comentários sobre o artigo: Alexander O artigo é maravilhoso. Mesmo com muitos anos de experiência, não precisei consertar multímetros. Meu Mastech MY-65 deu errado. Mas a semelhança dos princípios de operação dos multímetros ajudou a encontrar e eliminar a causa. O fato de o artigo conter circuitos privados para medir tensões, correntes, resistências acabou sendo o principal para mim. Constantin O artigo é excelente como referência. O diagrama de circuito ajudou. O dispositivo é um dos DT832 baratos com um ADC sem moldura. A causa do mau funcionamento acabou sendo um erro de montagem de fábrica ao dessoldar os fios de alimentação no terminal da bateria "+" e "-". Soldei-os em alguns lugares e o dispositivo ganhou vida. Obrigada. Igor Olá, eu tenho um problema: quando você liga o dispositivo de discagem, por exemplo, o diodo não mostra nada, mas quando as sondas estão fechadas, ele chia. O que pode queimar? Igor Muito acessível.
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