常用数字万用表的基本原理和维修

chenang39

好资料，收藏。

小鬼头

原帖由 小鬼头 于 2008-4-10 00:19 发表
而我手头有台年纪超过25岁的、美国的老数字万用表，型号为SIMPSON 360-2。前两年朋友送的，他内部是波段开关做的，用起来，比上面那台可靠多了。而且AC电压档测量频响能达到20KHZ，比现在很多低价表强（多为1KHZ）。

这两天把SIMPSON 360-2 数字万用表拆开，并作了校准。现在上图


晚上照的外观图


背后


白天拆开的后盖。后盖是用电木做的，质量很好，到如今还好象是新的一样。那些白色的是导电涂层（面板上靠近波段开关的地方也涂），用作屏蔽。


拆下后盖后看到的样子。


另一个角度


把电池盒也拆掉。竖起的板子是AC/DC转换。


电路板下还有LED显示小板


决定万用表使用可靠性和寿命的关键元件——转换开关，这里使用的是优质的镀银波段开关。


把PCB移出一半位置后，波段开关的芯还留在面板上，可看到它的限位机构，很强很暴力


决定万用表性能的其中一个关键器件——输入衰减器，他是用DALE的电阻网络，就是照片中黑色的长方体，容易误认作薄膜电容。旁边四只小电容和一只微调电容，是作高频补偿用。

此万用表，200MV和2V交流电压档，实测频响可达100KHZ，但这两档都没有经过这个衰减器。信号是直入JFET做的缓冲器，因此频响才这么好。20V和200V要经过此衰减器，频响只得20KHZ，精度也差一些。

衰减器电阻网络那个接线柱，是特别做在PCB板上，以提高绝缘度。在HP3585A频谱仪的板子上，也多处见到这种处理高阻抗节点的
手法。


清晰的后板图。电池是使用3号的充电电池4节，有外接电源插头。内部的电源是由升压电路产生双10V。机子由于使用老式IC（如LM301，UA709等）、LED显示等，耗电较大。


我简单地DIY了一个外接电源给他供电，充当我的台式表

AKMY5

里面居然居然用的金封运放

小鬼头

再简单介绍一下我对这个表的校准——这台表比较老，因此跟现在用单片IC做的数字万用表校准调整有一些不同。


1。先通过板上的微调电阻，把DAC所用及之前的运放输出直流电位调零。共两处，发现不需调整已OK

2。调好基本量程，这个表是2V直流电压档。我用HP6227稳压电源输出1。999V给他（还可以用其它方法，我只是含方便），借朋友新购的5 3/4位 国产普源台式表监测电压。然后分别调节表上的正电压参考源和负电压参考电源，这里需要调换一次表笔。

3。金属膜电阻9K欧姆两只串联，用5 3/4位 国产普源台式表监测得阻值为1。779欧姆。然后再用这个表20K欧姆测（分析过调好20K欧姆档最有利），调整其欧姆档的微调电阻，让其读数也为1。779欧姆。这里选用9K欧姆两只串联，是为了让万用表能显示最大的数字，达到接近满量程，这样才有利于提高表的精度。前面用1。999V校准也是这个缘故。

4。调好AC电压档的基本量程200MV档。用信号发生器输出1KHZ 约190MV的信号，用普源台式表监测，调好相应的微调电阻。
这个表的200MV和2V档不经过衰减器，因此调好这一处后，还需调衰减器上的高频补偿电容。

5。调好高频补偿电容。查电路得知，高频补偿电容是接在20V档的输入点处。因此用20V档来调。信号发生器最大输出7。32V ，一时也找不到更高电平（最好是19V多）的信号源，先调一下看看情况。发现此档的频响不平直，1KHZ时读数偏大，10KHZ已开始下降。若将1KHZ调整至100HZ读数一致，则10K和20KHZ读数明显偏低，已大大超出其+/-2%的范围。因此，略把1KHZ读数调大一点，兼顾10KHZ读数。。。。既然这一档不理想，也不想再找合适的信号源（再加一级放大以达到19V左右）。

6。20M欧姆档调整。考虑到原表本来还比较准，另一方面使用和测量2M欧姆以上阻值的机会少，对精度都不会有什么要求（比如DC伺服电路用），因此偷懒不做。




校准时使用的台式表。此表直流档很准，交流档频响达300KHZ，但交流档精度也只达到0。4%，比被校表0。5%仅好一点。但这表是新的。。。。。。


校准全表的基本量程


校准时用到的HP稳压电源


校准时用到的信号发生器。国产的，没用几年，顶上的螺丝锈得难看。


这个表上的螺丝真的没得说，25年之后也象是全新的。

winner1222

老大你校准用RIGOL(浦沅精电)的表就不好了,他那个表不怎么样的.我现在单位上次买了台新的,拿去鉴定单位鉴定未通过,退回去了.
以前也专门测过那表，不行的.
还有衰减网络的补偿电容组好不要动,除非你有足够的耐心和设备,要不然想把频响调得比较平是很难的.我以前调这玩意可头疼了,那还是有自动补偿功能的的,相对好调,这种没有自动补偿的都是要在信号源上硬调的.

海狼

ＤＴ９２０１各档位均显示　－１，请教该如何修，谢谢了

winner1222

如果是所有档位都是这样,应该是芯片挂了

winner1222

lxg0910

祝贺我的同学&好友winner1222荣升“侠之大者”
小生倍感荣幸，大有一人飞升仙及鸡犬之感
老朱加油

winner1222

你用我的ID发帖了?

lxg0910

原帖由 winner1222 于 2008-4-27 20:38 发表
你用我的ID发帖了?

你昨天用我机器上了论坛，我今天登陆了，以为是我的ID，那个笑脸是我发的，发贴才发现是你的ID，不好意思啦。

咱俩私聊，要不然精华贴就变水贴了。

wsf001001

学习并收藏了

op5532

我的DT-830测不了交流了,表中的TL062能用一般的运放代换吗

winner1222

最好同型号代换,否则误差很大.而且TL062的功耗相对较小,换其他的运放费电

1820

UP-UP!
LZ研究得多，推荐些国产精品吧

qaz123456

学习了，

chinaboy20

楼主，你这贴来的太迟了 ，我的一个 优利德 UT56 的表坏了， 花了近半个月时间找资料，消化，把我 头都干晕了才修好 90%，

现在还有一个故障 ，就是200M电阻挡表笔短路是 有99M的电阻，其他挡位都正常？

可以解答一下吗？还是想把表弄完美些 ！！

还有个笨问题就是数字的交流档不能测直流，今天看了原理图好是不能的，但我像记得以前的可以测，不知是不是记成模拟表去了，脑子很糊了，不知你们的数字表可以测不？

福建

我有一块DT890B+有表电阻挡基本准确，但直流电压和交流电压挡测的值均比实际植大好多，是哪个地方问题？

小鬼头

原帖由 chinaboy20 于 2008-5-2 01:03 发表
还有个笨问题就是数字的交流档不能测直流，今天看了原理图好是不能的，但我像记得以前的可以测，不知是不是记成模拟表去了，脑子很糊了，不知你们的数字表可以测不？

指针表（就是你说的以前的表）大多是直接耦合，用二极管整流作AC/DC变换。因此，电路仅有直流电压时测量，指针表都会动。

大多数数字万用表（除少数廉价表外）是用运放接成“理想二极管”接法做AC/DC，配有电容隔直。因此不仅灵敏度大大提高，而且电路只有直流电压时测量，这个直流电压不会影响显示值。

小鬼头

原帖由 winner1222 于 2008-4-27 10:51 发表
老大你校准用RIGOL(浦沅精电)的表就不好了,他那个表不怎么样的.我现在单位上次买了台新的,拿去鉴定单位鉴定未通过,退回去了.
以前也专门测过那表，不行的.
还有衰减网络的补偿电容组好不要动,除非你有足够的耐 ...

这个RIGOL是我能找到的最好的表（并且是新表）。所以只能靠他。

这个AC档本来我也不想动。但复核过他的显示值。用信号发生器作信源检查，过了10KHZ后表的显示值明显下降，远未达到他的20KHZ频响及精度范围，而示波器监测发现信号发生器在100HZ至100KHZ间输出电平变化不大。

此表电路只设一个高频补偿可调电容，也是让我下决心去调的重要原因。此电容对应于20V档。由于这个表的特殊设计，调好这个20V档，就相当于调好了200V档，而200MV与2V档则不受影响。600V档则受这个20V档的影响------600V档原表的规格精度也不高，并且用作有精度需要测量的场合极少。


若衰减器有多个可调电容，调整起来确实是头疼的事。