维修技术 - 工具 - 仪器仪表 - 浏览文章 - STONE2000数字万用表/过程校验仪疑难故障检修
STONE2000数字万用表/过程校验仪疑难故障检修
http://www.weixiu8.com/ 2013-6-10 21:46:10
STONE2000数字万用表/过程校验仪疑难故障检修
    STONE2000数字万用表/过程校验仪是台湾产的一款便携式多功能精密仪器,社会上拥有量比较大,特别是在工业生产中使用广泛。本单位的一台该型仪表的故障现象是:作为数字万用表来说,电流挡测量不准确,显示值和真实值差别太大,其他测量功能基本正常。作为过程校验仪来说,输出信号不正常,特别是输出的电流信号非常不准,而且当插入外接电池包(+12V)把仪表作为过程校验仪使用时,仪表内部严重发热。
    分析检修:该仪表使用两组电源(+9V层叠电池为仪表测量显示部分供电:+12V外接电池包是仪表向外输出信号时为信号产生电路提供电源)。仪表作为测量表(即数字万用表)使用时,仅由9V层叠电池供电(不用考虑外接电池包对仪表的影响)。根据测量时的故障现象看,说明仪表的主系统电路完全正常,产生上述故障的主要原因可能有以下几种:一是量程选择开关接触电阻过大,形成压降;二是分流电阻阻值改变;三是测量输入部分的过压保护二极管击穿短路。首先检查量程选择开关,无变形及接触不良现象,用无水酒精擦洗后装回表内,故障依旧;查分流电阻无异常,再查输入电路的过压保护二极管(共四只贴片二极管),发现其中有两只已击穿短路(用万用表测量损坏二极管的正反向电阻均接近于零),由于手中没有贴片二极管,遂用两只1N4007剪短引脚后代换损坏的二极管,更换后测量不准确的故障得以排除。
    是什么原因使信号输出不准确呢?又是什么原因使仪表内部严重发热呢?带着疑问再次认真观察表内,并使仪表工作在过程校验仪状态下,结果发现是以U111(TL497)为中心的那部分电路在发热,特别是L110更是热得烫手。这部分电路是做什么用的呢?从TL497的功能来思考,这部分应该是开关稳压电源电路。为维修方便笔者依实物绘出了这部分的电路图,参见附图1所示。由图可知这部分确实是以TL497为核心的向仪表提供±19.4V精密工作电压的高频开关稳压电源电路。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com
    原理简述如下:外接电池包的+12V电压经保险管F、二极管D109、ZD102后加至调整控制管Q105(C1384)集电极,从其发射极输出9.25V的电压再经C122(10uF/25V)滤波后加至后级电路。ZD102是为防止因误操作插入其他外接电源而致使输入电压过高而设。即当输入电压过高时ZD102击穿短路,从而使保险管F迅速熔断,切断外接电源输入,达到保护仪表的目的。本仪表±19.4V电压的产生办法是各使用一块单片频率控制开关集成稳压器TL497。其典型应用电路如附图2所示,其中虚线框内是TL497的内部结构,主要由1.2V高精度基准电源、高增益误差放大器、脉冲发生器、功率开关管、续流二极管及过流保护电路组成。TL497引脚功能如下:①比较器同相输入端;②禁止端;③频率控制端;④基准电源端;⑤地;⑥续流二极管阳极;⑦续流二极管阴极;⑧调整管发射极;⑨空脚;⑩调整管集电极;11调整管基极;12调整管基极驱动输入;13过流保护输入端;14电源Vcc。图2中的RSC(本表为1Ω)用于检测输入回路电流大小,电流正常时过流保护电路对脉冲发生器无任何影响,一旦电流过大使RSC压降增大且大于0.6V时,过流保护电路将使外接定时电容CT的电流骤然增大,其充电时间变短,即使功率开关调整管的导通时间变短,限制了输出功率,从而保护了开关调整管。TL497的②脚是禁止端,当在此端施加一高电平时,脉冲发生器无开关脉冲输出,利用该端可实现电路的慢启动功能(本表末用)。③脚外接的定时电容CT(本表为200pF),决定着开关电源的工作频率,经计算可知本仪表的工作频率f约为50kHz左右;储能电感L在开关电源中地位非常重要,若电感量过大会使其体积增大,动态性能指标变差,不利于在便携式仪表内部安装;若电感量过小,则流过储能电感的电流会出现断续现象,将造成开关电源输出电阻变大,调整率变差及纹波电压增大。一般要求当开关电源在额定负载下,储能电感流过的电流处于临界状态,本表中L为150uH。取样电阻R1、R2的大小决定着输出电压的大小,即输出电压VO=1.2x(1+R1/R2)V。本表中R1、R2分别取为18.2k)和1.2k,计算可知本表输出电压为±19.4V。输出滤波电容CO土要根据纹波电压的大小来确定其数值,本表中为100uF/25V,这个电容对于开关电源来说也非常重要。有时为了防止开关电源产生自激振荡,还需在TL497的①脚对地接一只500pF的补偿电容。
    经过上述介绍再回过头采看表的开关电源电路就一目了然了。U110、U111各脚的正常丁作电压值见附图所标注。以U111为核心的+19,4V产生电路部分发热,L110发热更为严重,说明:1.电路本身有问题,即附图1中的U111、R135、R102、R103、L101、C103、C125等元件中的某个或某几个有问题:2.电路的负载过重。
    为方便判断,在C125处断开后级电路,该部分仍然发热,那么问题很可能出在开关电源电路本身。于是对上述的几个元件逐一认真检测,发现C125没有充放电现象,拆下后复测其正反电阻均为1k左右(显然已经损坏),用一同型号电容更换,并重新焊接妤电路,该部分电路不再发热。再看仪表的信号输出也已恢复正常,各种功能均可正常使用。由此可知,故障原来是由于仪表基本的工作电源不正常而造成信号的输出也不正常,从而造成这种貌似复杂的故障。

所属分类: 工具 - 仪器仪表 所属专题:
共有 3572 人次浏览 收藏本页 返回上一页 责任编辑:
评论作者:
电子邮件:
评论内容:
投票评价:
验 证 码:
图片包含4个随机字符,点击刷新
请输入上面图片中的随机字符