Ремонт экрана мультиметра своими руками

При ремонтах электроники приходится проводить большое количество измерений различными цифровыми приборами. Это и осциллограф, и ESR метр, и то что используется чаще всего и без применения чего не обходится ни один ремонт: конечно-же цифровой мультиметр. Но иногда случается так, что помощь требуется уже самим приборам, и это случается даже не столько от неопытности, спешки или неосторожности мастера, как от досадной случайности, такой, как случилась недавно со мной.

Мультиметр DT серии – внешний вид

Дело было так: после замены пробитого полевого транзистора при ремонте блока питания ЖК ТВ, телевизор не заработал. Возникла мысль, которая должна была впрочем придти еще ранее, на этапе диагностики, но в спешке не удалось проверить ШИМ-контроллер хотя-бы на низкое сопротивление или замыкание между ногами. Снимать плату долго, микросхема была у нас в корпусе DIP-8 и прозвонить ее ноги на КЗ было нетрудно и поверх платы.

Электролитический конденсатор 400 вольт

Отключаю телевизор от сети, жду стандартные 3 минуты на разрядку емкостей в фильтре, тех самых больших бочонков, электролитических конденсаторов на 200-400 Вольт, которые каждый видел разбирая импульсный блок питания.

Касаюсь щупами мультиметра в режиме звуковой прозвонки ножек ШИМ контроллера – вдруг раздается звуковой сигнал, убираю щупы с целью звонить остальные ножки, сигнал звучит еще 2 секунды. Ну, думаю, все: опять выгорели 2 резистора, один в цепи измерения сопротивления режима 2 кОм, на 900 Ом, второй на 1.5 – 2 кОм, стоящий скорее всего в цепях защиты АЦП. Ранее уже сталкивался с подобной неприятностью, в прошлом знакомый точно также попалил мне тестер, поэтому не стал огорчаться – съездил в радиомагазин за двумя резисторами в SMD корпусах 0805 и 0603, по рублю штука, и перепаял их.

Поиски информации по ремонту мультиметров на различных ресурсах, в свое время, выдали несколько типовых схем, на основе которых, построено большинство моделей дешевых мультиметров. Проблема заключалась в том, что позиционные обозначения на платах не соответствовали обозначениям на найденных схемах.

Сгоревшие резисторы на плате мультиметров

Но мне повезло, на одном из форумов человек подробно описал схожую ситуацию, выход из строя мультиметра при измерении с наличием напряжения в схеме, в режиме звуковой прозвонки. Если с резистором 900 Ом проблем не было, на плате несколько резисторов соединены цепочкой и найти его было просто. Тем более он почему-то не почернел, как обычно бывает при сгорании, и можно было прочитать номинал и попробовать измерить его сопротивление. Так как в мультиметре стоят точные резисторы, имеющие в своем обозначении 4 цифры, лучше, если есть возможность, менять резисторы на точно такие-же.

В нашем радиомагазине не было прецизионных резисторов и я взял обычный на 910 Ом. Как показала практика, погрешность при такой замене будет совсем незначительная, ведь разница этих резисторов, 900 и 910 Ом составляет всего 1 %. С определением номинала второго резистора было сложнее – от его выводов шли дорожки к двум переходным контактам, с металлизацией, на обратную сторону платы, к переключателю.

Место для впаивания термистора

Но мне опять повезло: на плате были оставлены два отверстия соединенные дорожками параллельно с выводами резистора и подписывались они РТС1, дальше все было понятно. Термистор (РТС1) как известно нам по импульсным блокам питания, впаивается с целью ограничить токи через диоды диодного мостика при включении импульсного блока питания.

Так как электролитические конденсаторы, те самые большие бочки на 200-400 вольт, в момент включения блока питания и первые доли секунды при начале заряда, ведут себя почти как короткое замыкание – это вызывает большие токи через диоды мостика, в результате которых мостик может сгореть.

Термистор, упрощенно говоря, в нормальном режиме при протекании небольших токов, соответствующих режиму работы устройства, имеет низкое сопротивление. При резком многократном увеличении тока, сопротивление у термистора также резко увеличивается, что по закону Ома, как мы знаем, вызывает уменьшение тока на участке цепи.

Резистор 2 Ком Ом на схеме

При ремонте на схеме, предположительно мы меняем на резистор 1.5 кОм, резистор обозначенный на схеме номиналом 2 кОм, как писали на том ресурсе, откуда брал информацию, при первом ремонте, его номинал не критичен и рекомендовали поставить, все же на 1.5 кОм.

Продолжаем. После того, как конденсаторы зарядились и ток в цепи уменьшился, термистор снижает свое сопротивление и устройство работает в нормальном режиме.

Резистор 900 ом Ом на схеме

С какой целью термистор устанавливают вместо этого резистора в дорогих мультиметрах? С такой же целью как и в импульсных блоках питания – для снижения больших токов, которые могут привести к сгоранию АЦП, возникающих в нашем случае в результате ошибки мастера, проводящего измерения, и защищающего тем самым аналого – цифровой преобразователь прибора.

Или, иначе говоря, ту самую черную каплю, после сгорания которой прибор обычно уже не имеет смысла восстанавливать, потому что это трудоемкое занятие и стоимость деталей превысит, как минимум, половину стоимости нового мультиметра.

Как мы можем перепаять эти резисторы – возможно подумают новички не имевшие ранее дела с SMD радиодеталями. Ведь у них в домашней мастерской, скорее всего нет паяльного фена. Здесь есть три способа:

1. Первый, будет нужен паяльник ЭПСН мощностью 25 ватт, с жалом лопатка с пропилом посредине, для того, чтобы греть разом оба вывода.
2. Второй способ, нанести откусив бокорезами, капельку сплава Розе или Вуда, сразу на оба контакта резистора, и греть жалом плашмя оба этих вывода.
3. И третий способ, когда у нас нет ничего кроме паяльника 40 ватт типа ЭПСН и обычного припоя ПОС-61 – мы наносим его на оба вывода так, чтобы припои смешались и в результате общая температура плавления безсвинцового припоя снизилась, и греем попеременно оба вывода резистора, пытаясь при этом его немного сдвинуть.

Обычно этого бывает достаточно, чтобы наш резистор отпаялся и прилип к жалу. Разумеется не забываем наносить флюс, лучше конечно жидкий Спирто канифольный флюс (СКФ).

В любом случае, каким бы способом вы не демонтировали этот резистор с платы, на плате останутся бугорки старого припоя, нам нужно удалить его с помощью демонтажной оплетки, обмакнув ее в спирто-канифольный флюс. Кладем кончик оплетки прямо на припой и вдавливаем его, прогревая жалом паяльника до тех пор, пока весь припой с контактов не впитается в оплетку.

Ну а дальше дело техники: берем купленный нами в радиомагазине резистор, кладем его на контактные площадки, которые мы освободили от припоя, придавливаем отверткой сверху и касаясь жалом паяльника мощностью 25 ватт, площадок и выводов находящихся по краям резистора, запаиваем его на место.

Оплетка для припоя – применение

С первого раза, наверняка выйдет кривовато, но самое главное что прибор будет восстановлен. На форумах мнения по поводу подобных ремонтов разделялись, некоторые доказывали, что в связи с дешевизной мультиметров их вообще не имеет смысла ремонтировать, мол выбросили и сходили купили новый, другие готовы были даже идти до конца и перепаивать АЦП). Но как показывает этот случай, иногда ремонт мультиметра дело довольно простое и экономически выгодное, а с подобным ремонтом вполне может справиться любой домашний мастер. Всем удачных ремонтов! AKV.

Как и любой другой предмет, мультиметр может выйти из строя во время работы или иметь изначальный, заводской дефект, незамеченный при производстве. Для того чтобы узнать, каким образом производить ремонт мультиметра, стоит сначала понять характер повреждений.

Специалисты советуют начинать поиск причины неисправности с тщательного осмотра печатной платы, так как возможны замыкания и плохие пайки, а также дефект выводов элементов по краям платы.

Заводской брак в этих устройствах проявляется в основном на дисплее. Их может быть до десяти видов (см. таблицу). Поэтому и ремонт цифровых мультиметров лучше производить с помощью инструкции, которая прилагается к прибору.

Эти же поломки могут произойти и после эксплуатации. Вышеописанные неисправности могут появиться и в процессе эксплуатации. Однако если прибор работает в режиме постоянного измерения напряжения, то редко ломается.

Причиной тому его защита от перегрузок. Также ремонт неисправного устройства следует начинать с проверки питающего напряжения и работоспособности АЦП: напряжения стабилизации 3 В и отсутствия пробоя между выводами питания и общим выводом АЦП.

Опытные пользователи и профессионалы неоднократно заявляли о том, что одной из самых вероятных причин частых поломок в приборе является некачественное производство. А именно пайка контактов при помощи кислоты. В результате контакты просто окисляются.

Однако если нет уверенности в том, какая именно поломка стала причиной нерабочего состояния прибора, стоит все же обратиться к специалисту за советом или помощью.

Надежность современных измерительных приборов, как собственно и любой другой техники, напрямую зависит от условий их эксплуатации. Различные удары, изменения температуры, относительной влажности – все это приводит к преждевременному выходу прибора из строя. И хотя производитель старается увеличить надежность различными средствами, прибор все равно рано или поздно может сломаться по причине банального окисления контактов переключателя диапазонов измерения или реле защиты. Возможно, вопрос заданный владельцу цифрового мультиметра о том, производит ли он профилактику своего прибора, поставит его в тупик, или скорее всего, рассмешит – чтобы ни говорили, прибор мы начинаем разбирать только тогда, когда измерять им будет уже невозможно. И здесь хочется сразу сказать читателю, а знаете ли вы как это делать? Если знаете, тогда эта статья вам будет неинтересной. Но мы все равно продолжим.

Итак, сначала выберем инструменты. Конечно же, крестовая отвертка с длинным и тонким жалом, пинцет, плоский тонкий медицинский шпатель (необязательно, можно использовать все что угодно вместо него – нож, например), резиновая стёрка. Вот и всё. Кроме этого, нужна ещё кое-какая химия. Спросите в Восточном Департаменте что-нибудь для очистки плат – вам много чего предложат. Идеальный вариант – изопропиловый спирт – дешёвый, хорошо отмывает грязь и растворяет флюс. Кроме этого, следует запастись любой силиконовой смазкой. Её нужно совсем немного – чтобы покрыть контакты тонкой пленкой и предотвратить окисел. Категорически не советую использовать для этого дела циатим, литол, солидол – они на себя собирают много грязи, а циатим вообще высохнет, и в будущем поспособствует поломке контактов. Ну и тряпочку какую-нибудь не забудьте. Руки вытирать.

Будем думать, что ваш любимец – цифровой мультиметр вышел из строя и его сегменты не отображают часть информации – как показано на рисунке внизу (тьфу, тьфу, хотя этот мультиметр дал на ремонт один товарищ – это не ваш 🙂 Отремонтируем его и заодно проведем профилактику.

Приступаем. Для начала, не разбирая прибор пробуем надавить пальцами на переднюю панель чуть ниже стекла индикатора – отлично, индикаторы стали отображаться, а это значит, что прибор можно отремонтировать на 100%, если в процессе ремонта ничего нечаянно не сломать. Вот если при таком способе проверки ни один сегменте отображаться не начнет – придется чесать голову – возможно неисправен АЦП мультиметра.

Снимаем заднюю крышку нашего Mastech’а, находим шурупы которыми плата крепится к лицевой части корпуса. У этого мультиметра оказалось их всего лишь два, зато вторым одновременно была прикреплена плата и зуммер – вон та черная круглая большая штука. Аккуратно вынимаем плату из корпуса. Можно пользоваться чем желаете, главное не допускать перегибов платы – из-за этого можно получить дополнительные проблемы в виде микротрещин на дорожках.

Вот он – M-832 в разобранном виде. Проверьте, не потерялись ли в процессе разборки металлические шарики переключателя диапазонов, пружинки и контакты переключателя. Потерялись. В таком случае – нужен светодиодный фонарик – с ним гораздо удобнее ползать по полу 🙂

Далее нужно демонтировать сам ЖК-дисплей с платы. Делать это следует осторожно, поочередно отгибая каждый из трёх фиксаторов. Вообще, в этом месте нужно действовать крайне аккуратно, иначе есть риск отломать сами фиксаторы. Они то как раз и создают все основное усилие прижима жк-дисплея к токопроводящей резинке а также резинки – к контактам платы. Отломаете – тоже ничего страшного – суперклей довольно эффективное средство.

Когда фиксаторы осовбождены с платы, снимаем дисплей, поворачивая его и вынимая из пазов – упс. айяйяй. Вроде известная фирма – Mastech, а тут такое – налицо доработки прибора в виде проволочной перемычки, подпаянной прямо к контактам, предназначенным для токопроводящей резинки. Кроме того, белые разводы на плате – это говорит о нарушениях условий хранения (флюс был плохо отмыт или не отмыт вовсе, а тут прибор где-то лежал, лежал себе на складе). Все это хорошо видно на нижних двух картиночках.

Исправим эту ситуацию. Берем наш заранее заготовленный изопропил, и наносим его кисточкой на плату. Если у вас такая же большая бутылка, как у меня, можете не жалеть. Стараемся счистить всю грязь с платы, поэтому лучше для этого взять кисточку как можно более жесткую. Хочу сказать, что электроника очень любит спирт в любом виде и от этого очень даже хорошо начинает работать. Ну, что ж теперь, отсается подождать, когда испарится изопропил.

Теперь берем стёрку и начинаем методично тереть ей по контактам. Ого как заблестели. А вот наждачкой это делать не советую – снимете тонкий слой золота, сначала будет все нормально, а потом опять полезете в прибор, контакты очень быстро окислятся. Продукты износа стёрки тоже нужно не забыть удалить.

Теперь можно устанавливать дисплей обратно. Под фиксаторы можно положить кусочки изоленты чтобы немного увеличить силу прижатия дисплея к контактам.

Вот кусочки изоленты под фиксаторами дисплея с четырёх сторон:

А можно еще на лицевую часть дисплея наклеить полоски изоленты. Лишним не будет. Я сделал:

Вот теперь моя самая любимая работа – люблю все смазывать и настраивать. Наносим тонким слоем силиконовую смазку на контакты переключателя диапазонов измерений. Надеюсь, догадались, что их тоже можно было потереть стёркой. Профилактика – есть профилактика:) Кстати, я тут немножко схитрил. Дело в том, что я смазываю все тогда, когда уже мультиметр исправно работает. Я, конечно, мультиметр собрал, проверил, а потом опять разобрал чтобы смазать и сфотографировать заодно. Почему? А вот если бы мультиметр не заработал вам бы пришлось искать причину, а это – придется удалять смазку. А вдруг там ерунда? Не буду снимать смазку. В итоге в смазке весь стол, руки и прочие места 🙂 Поэтому – собираем, проверяем, разбираем, смазываем. Собираем. Чуть не забыл – переключатель диапазонов (да, та самая крутилка с маленькими стальными шариками) – обычно производитель туда смазки не жалеет, но все равно – если мало то не забудьте нанести.

Теперь собираем. Проверяем вращение и фиксацию переключателя. Если подклинивает, не стоит прилагать лишних усилий. Просто разберите мультиметр и проверьте правильность сборки переключателя – металлические шарики должны находится по разные стороны, каждый в своем отверстии. И не забудьте про пружины. У меня заработало. А у вас?

Самостоятельно организовать и произвести ремонт мультиметра вполне по силам каждому пользователю, хорошо знакомому с азами электроники и электротехники. Но прежде чем приступать к такому ремонту необходимо попробовать разобраться с характером возникшего повреждения.

Проверить исправность прибора на начальной стадии ремонта удобнее всего путём осмотра его электронной схемы. Для данного случая разработаны следующие правила поиска неисправностей:

• необходимо тщательно обследовать печатную плату мультиметра, на которой могут иметься хорошо различимые заводские недоработки и ошибки;
• особое внимание должно уделяться наличию нежелательных замыканий и некачественной пайки, а также дефектам на выводах по краям платы (в районе подключения дисплея). Для ремонта придется применить пайку;
• заводские ошибки чаще всего проявляются в том, что мультиметр показывает не то, что он должен по инструкции, в связи с чем его дисплей обследуется в первую очередь.

Если мультиметр выдает неправильные показания во всех режимах и микросхема IC1 нагревается, то надо осмотреть разъемы для проверки транзисторов. Если длинные выводы замкнулись, то ремонт будет заключаться всего-навсего в их размыкании.

В общей же сложности визуально определяемых неисправностей может набраться достаточное количество. С некоторыми из них вы можете ознакомиться в таблице и затем устранить своими руками. (по адресу: http://myfta.ru/articles/remont-multimetrov.) Перед ремонтом необходимо изучить схемы мультиметра, которая обычно дается в паспорте.

Если хотят проверить исправность и провести ремонт индикатора мультиметра, то обычно прибегают к помощи дополнительного прибора, выдающего сигнал подходящей частоты и амплитуды (50-60 Гц и единицы вольт). При его отсутствии можно воспользоваться мультиметром типа M832 с функцией генерации прямоугольных импульсов (меандра).

Для диагностики и ремонта дисплея мультиметра необходимо вынуть рабочую плату из корпуса прибора и выбрать удобное для проверки контактов индикатора положение (экраном вверх). После этого следует присоединить конец одного щупа к общему выводу исследуемого индикатора (он расположен в нижнем ряду, крайний слева), а другим концом поочередно прикасаться к сигнальным выводам дисплея. При этом все его сегменты должны загораться один за другим согласно разводке сигнальных шин, с которой следует ознакомиться отдельно. Нормальное «срабатывание» проверяемых сегментов во всех режимах свидетельствует о том, что дисплей исправен.

Дополнительная информация. Указанная неисправность чаще всего проявляется в процессе эксплуатации цифрового мультиметра, в котором его измерительная часть выходит из строя и нуждается в ремонте крайне редко (при условии, что соблюдаются требования инструкции).

Последнее замечание касается лишь постоянных величин, при измерении которых мультиметр хорошо защищён по перегрузкам. Серьёзные затруднения с выявлением причин отказа прибора чаще всего встречаются при определении сопротивлений участка цепи и в режиме прозвонки.

В данном режиме характерные неисправности, как правило, проявляются в измерительных диапазонах до 200 и до 2000 Ом. При попадании на вход постороннего напряжения, как правило, сгорают резисторы под обозначениями R5, R6, R10, R18, а также транзистор Q1. Кроме того, нередко пробивается и конденсатор C6. Последствия воздействия постороннего потенциала проявляются следующим образом:

1. при полностью «выгоревшем» триоде Q1 при определении сопротивления мультиметр показывает одни нули;
2. в случае неполного пробоя транзистора прибор с разомкнутыми концами должен показывать сопротивление его перехода.

Обратите внимание! В других режимах измерения этот транзистор замкнут накоротко и поэтому влияния на показания дисплея не оказывает.

При пробое C6 мультиметр не будет работать на измерительных пределах 20, 200 и 1000 Вольт (не исключён и вариант сильного занижения показания).

Если мультиметр постоянно пищит при прозвонке или молчит, то причиной может быть некачественная пайка выводов микросхемы IC2. Ремонт заключается в тщательной пайке.

Обследование и ремонт неработающего мультиметра, неисправность которого не связана с уже рассмотренными случаями, рекомендуется начинать с проверки напряжения 3 Вольта на питающей шине АЦП. При этом в первую очередь необходимо убедиться в том, что отсутствует пробой между питающим выводом и общей клеммой преобразователя.

Пропадание элементов индикации на экране дисплея при наличии питающего преобразователь напряжения с большой долей вероятности свидетельствует о повреждении его схемы. Такой же вывод можно сделать и при выгорании значительного количества схемных элементов, расположенных поблизости от АЦП.

Важно! На практике этот узел «выгорает» лишь при попадании на его вход достаточно высокого напряжения (более 220 Вольт), что проявляется визуально в виде трещин в компаунде модуля.

Прежде чем говорить о ремонте, необходимо провести проверку. Простым способом тестирования АЦП на пригодность к дальнейшей эксплуатации является прозвонка его выводов с использованием заведомо исправного мультиметра того же класса. Отметим, что для такой проверки не подходит случай, когда второй мультиметр неправильно показывает результаты измерений.

При подготовке к работе прибор переводится в режим «прозвонки» диодов, а измерительный конец провода в красной изоляции подсоединяется к выводу микросхемы «минус питания». Вслед за этим чёрным щупом последовательно касаются каждой из её сигнальных ножек. Так как на входах схемы имеются защитные диоды, включённые в обратном направлении, после подачи прямого напряжения от стороннего мультиметра они должны открыться.

Факт их открытия фиксируется на дисплее в виде падения напряжения на переходе полупроводникового элемента. Аналогично проверяется схема при подключении щупа в чёрной изоляции к контакту 1 (+ питания АЦП) с последующим касанием всех остальных выводов. При этом показания на экране дисплея должны быть такими же, как в первом случае.

При смене полярности подключения второго измерительного прибора его индикатор всегда показывает обрыв, поскольку входное сопротивление рабочей микросхемы достаточно велико. При этом неисправными будут считаться выводы, в обоих случаях показывающие конечное значение сопротивления. Если при любом из описанных вариантов подключения мультиметр показывает обрыв – это с большой вероятностью свидетельствует о внутреннем обрыве схемы.

Поскольку современные АЦП чаще всего выпускаются в интегральном исполнении (без корпуса), то заменить их редко кому удаётся. Так что если преобразователь сгорел, то починить мультиметр не удастся, ремонту он не подлежит.

Ремонт потребуется, если возникли неисправности, связанные с пропаданием контакта в круговом галетном переключателе. Это проявляется не только в том, что не включается мультиметр, но и в невозможности получить нормальное соединение без сильного нажатия на галетник. Объясняется это тем, что в дешёвых китайских мультиметрах контактные дорожки редко покрываются качественной смазкой, что приводит к их быстрому окислению.

При эксплуатации в пыльных условиях, например, они через какое-то время загрязняются и теряют контакт с переключающей планкой. Для ремонта этого узла мультиметра достаточно удалить из его корпуса печатную плату и протереть контактные дорожки ваткой, смоченной в спирте. Затем на них следует нанести тонкий слой качественного технического вазелина.

В заключении отметим, что при обнаружении заводских «непропаев» или замыканий контактов в мультиметре следует устранить эти недоработки, воспользовавшись низковольтным паяльником с хорошо отточенным жалом. В случае отсутствия полной уверенности в причине поломки прибора следует обратиться к специалисту по ремонту измерительной техники.

Невозможно представить рабочий стол ремонт­ника без удобного недорогого цифрового мультиметра.

В этой статье рассмотрено устройство цифровых мультиметров 830-й серии, его схема, а также наиболее часто встре­чающиеся неисправности и способы их устранения.

В настоящее время выпускается огромное разно­образие цифровых измерительных приборов различ­ной степени сложности, надежности и качества. Основой всех современных цифровых мультиметров является интегральный аналого-цифровой преобра­зователь напряжения (АЦП). Одним из первых таких АЦП, пригодных для построения недорогих портатив­ных измерительных приборов, был преобразова­тель на микросхеме ICL7106, выпущенной фирмой MAXIM. В результате было разработано несколько удачных недорогих моделей цифровых мультиметров 830-й серии, таких как M830B, M830, M832, M838. Вместо буквы M может стоять DT. В настоящее время эта серия приборов является самой распространен­ной и самой повторяемой в мире. Ее базовые воз­можности: измерение постоянных и переменных на­пряжений до 1000 В (входное сопротивление 1 МОм), измерение постоянных токов до 10 А, изме­рение сопротивлений до 2 МОм, тестирование дио­дов и транзисторов. Кроме того, в некоторых моделях есть режим звуковой прозвонки соединений, изме­рения температуры с термопарой и без термопары, генерации меандра частотой 50…60 Гц или 1 кГц. Ос­новной изготовитель мультиметров этой серии — фир­ма Precision Mastech Enterprises (Гонконг).

Основа мультиметра — АЦП IC1 типа 7106 (ближайший отечественный аналог — микросхема 572ПВ5). Его структурная схема приведена на рис. 1, а цоколевка для исполнения в корпусе DIP-40 — на рис. 2. Перед ядром 7106 могут стоять разные префиксы в зависимости от производителя: ICL7106, ТС7106 и т.д. В последнее время все чаще используются бескор­пусные микросхемы (DIE chips), кристалл которых при­паивается непосредственно на печатную плату.

Рассмотрим схему мультиметра М832 фирмы Mastech (рис. 3). На вывод 1 IC1 подается положи­тельное напряжение питания батареи 9 В, на вы­вод 26 — отрицательное. Внутри АЦП находится ис­точник стабилизированного напряжения 3 В, его вход соединен с выводом 1 IC1, а выход — с выводом 32. Вывод 32 подсоединяется к общему выводу мульти-метра и гальванически связан с входом COM при­бора. Разность напряжений между выводами 1 и 32 составляет примерно 3 В в широком диапазоне пи­тающих напряжений — от номинального до 6,5 В. Это стабилизированное напряжение подается на регу­лируемый делитель R11, VR1, R13, а с его выхода -на вход микросхемы 36 (в режиме измерения токов и напряжений). Делителем задается потенциал U на выводе 36, равный 100 мВ. Резисторы R12, R25 и R26 выполняют защитные функции. Транзистор Q102 и резисторы R109, R110 и R111 отвечают за индикацию разряда батареи питания. Конденсаторы C7, C8 и резисторы R19, R20 отвечают за отображе­ние десятичных точек дисплея.

Диапазон рабочих входных напряжений U_max на­прямую зависит от уровня регулируемого опорного напряжения на выводах 36 и 35 и составляет

Стабильность и точность показаний дисплея за­висят от стабильности этого опорного напряжения.

Показания дисплея N зависят от входного напряже­ния U и выражаются числом

Упрощенная схема мультиметра в режиме изме­рения напряжения представлена на рис. 4.

При изме­рении постоянного напряжения входной сигнал пода­ется на R1…R6, с выхода которого через переключа­тель [по схеме 1-8/1…1-8/2) подается на защитный резистор R17. Этот резистор, кроме того, при измере­ниях переменного напряжения вместе с конденсато­ром C3 образует фильтр нижних частот. Далее сигнал поступает на прямой вход микросхемы АЦП, вывод 31. На инверсный вход микросхемы подается потенциал общего вывода, вырабатываемый источником стаби­лизированного напряжения 3 В, вывод 32.

При измерениях переменного напряжения оно выпрямляется однополупериодным выпрямителем на диоде D1. Резисторы R1 и R2 подобраны таким об­разом, чтобы при измерении синусоидального на­пряжения прибор показывал правильное значение. Защита АЦП обеспечивается делителем R1…R6 и резистором R17.

Упрощенная схема мультиметра в режиме изме­рения тока представлена на рис. 5.

В режиме изме­рения постоянного тока последний протекает через резисторы R0, R8, R7 и R6, коммутируемые в зави­симости от диапазона измерения. Падение напряжения на этих резисторах через R17 подается на вход АЦП, и результат выводится на дисплей. Защита АЦП обеспечивается диодами D2, D3 (в некоторых моде­лях могут не устанавливаться) и предохранителем F.

Упрощенная схема мультиметра в режиме изме­рения сопротивления представлена на рис. 6. В ре­жиме измерения сопротивления используется зави­симость, выраженная формулой (2).

На схеме вид­но, что один и тот же ток от источника напряжения +U протекает через опорный резистор и измеряе­мый резистор R» (токи входов 35, 36, 30 и 31 пре­небрежимо малы) и соотношение U и U равно со­отношению сопротивлений резисторов R» и R^. В ка­честве опорных резисторов используются R1..R6, в качестве токозадающих используются R10 и R103. Защита АЦП обеспечивается терморезистором R18 (в некоторых дешевых моделях используются обыч­ные резисторы номиналом 1.2 кОм), транзистором Q1 в режиме стабилитрона (устанавливается не все­гда) и резисторами R35, R16 и R17 на входах 36, 35 и 31 АЦП.

Режим прозвонкиВ схеме прозвонки используется микросхема IC2 (LM358), содержащая два операционных усилителя. На одном усилителе собран звуковой генератор, на другом — компаратор. При напряжении на входе ком­паратора (вывод 6) меньше порогового, на его вы­ходе (вывод 7) устанавливается низкое напряжение, открывающее ключ на транзисторе Q101, в резуль­тате чего раздается звуковой сигнал. Порог опреде­ляется делителем R103, R104. Защита обеспечива­ется резистором R106 на входе компаратора.

Все неисправности можно разделить на заводс­кой брак (и такое бывает) и повреждения, вызван­ные ошибочными действиями оператора.

Поскольку в мультиметрах используется плотный монтаж, то возможны замыкания элементов, плохие пайки и поломка выводов элементов, особенно рас­положенных по краям платы. Ремонт неисправного прибора следует начинать с визуального осмотра печатной платы. Наиболее часто встречающиеся за­водские дефекты мультиметров М832 приведены в таблице.

Исправность ЖК-дисплея можно проверить с помощью источника переменного напряжения час­тотой 50.60 Гц и амплитудой в несколько вольт. В качестве такого источника переменного напряжения можно взять мультиметр M832, у которого есть ре­жим генерации меандра. Для проверки дисплея сле­дует положить его на ровную поверхность дисплеем вверх, подсоединить один щуп мультиметра M832 к общему выводу индикатора (нижний ряд, левый вы­вод), а другой щуп мультиметра прикладывать по­очередно к остальным выводам дисплея. Если уда­ется получить зажигание всех сегментов дисплея, значит, он исправен.

Вышеописанные неисправности могут появиться и в процессе эксплуатации. Следует отметить, что в режиме измерения постоянного напряжения прибор редко выходит из строя, т.к. хорошо защищен от пе­регрузок по входу. Основные проблемы возникают при измерении тока или сопротивления.

Ремонт неисправного прибора следует начинать с проверки питающего напряжения и работоспособ­ности АЦП: напряжения стабилизации 3 В и отсут­ствия пробоя между выводами питания и общим вы­водом АЦП.

В режиме измерения тока при использовании входов V, Q и mA, несмотря на наличие предохра­нителя, возможны случаи, когда предохранитель сгорает позже, чем успевают пробиться предохра­нительные диоды D2 или D3. Если в мультиметре установлен предохранитель, не соответствующий требованиям инструкции, то в этом случае возмож­но выгорание сопротивлений R5…R8, причем визу­ально на сопротивлениях это может никак не про­явиться. В первом случае, когда пробивается толь­ко диод, дефект проявляется только в режиме измерения тока: ток через прибор протекает, но дисплей показывает нули. В случае выгорания ре­зисторов R5 или R6 в режиме измерения напряже­ния прибор будет завышать показания или показы­вать перегрузку. При полном сгорании одного или обоих резисторов прибор не обнуляется в режиме измерения напряжения, но при замыкании входов дисплей устанавливается на нуль. При сгорании ре­зисторов R7 или R8 на диапазонах измерения тока 20 мА и 200 мА прибор будет показывать пере­грузку, а в диапазоне 10 А — только нули.

В режиме измерения сопротивления поврежде­ния происходят, как правило, в диапазонах 200 Ом и 2000 Ом. В этом случае при подаче на вход напря­жения могут сгорать резисторы R5, R6, R10, R18, транзистор Q1 и пробиваться конденсатор C6. Если полностью пробит транзистор Q1, то при измерении сопротивления прибор будет показывать нули. При неполном пробое транзистора мультиметр с разом­кнутыми щупами будет показывать сопротивление этого транзистора. В режимах измерения напряже­ния и тока транзистор замыкается переключателем накоротко и на показания мультиметра не влияет. При пробое конденсатора C6 мультиметр не будет изме­рять напряжение в диапазонах 20 В, 200 В и 1000 В или существенно занижать показания в этих диапа­зонах.

В случае отсутствия индикации на дисплее при наличии питания на АЦП или визуально заметного выгорания большого количества элементов схемы существует большая вероятность повреждения АЦП. Исправность АЦП проверяется контролем напряже­ния источника стабилизированного напряжения 3 В. На практике АЦП выгорает только при подаче на вход высокого напряжения, гораздо выше 220 В. Очень часто при этом в компаунде бескорпусного АЦП по­являются трещины, повышается ток потребления мик­росхемы, что приводит к ее заметному нагреву.

При подаче на вход прибора очень высокого на­пряжения в режиме измерения напряжения может про­изойти пробой по элементам (резисторам) и по печатной плате, в случае режима измерения напряжения схема защищена делителем на сопротивлениях R1.R6.

У дешевых моделей серии DT длинные выводы деталей могут закорачиваться на экран, расположен­ный на задней крышке прибора, нарушая работу схе­мы. У Mastech такие дефекты не наблюдаются.

Источник стабилизированного напряжения 3 В в АЦП у дешевых китайских моделей может на прак­тике давать напряжение 2,6.3,4 В, а у некоторых приборов перестает работать уже при напряжении питающей батареи 8,5 В.

В моделях DT используются низкокачественные АЦП, они очень чувствительны к номиналам цепоч­ки интегратора C4 и R14. В мультиметрах фирмы Mastech высококачественные АЦП позволяют ис­пользовать элементы близких номиналов.

Часто в мультиметрах DT при разомкнутых щупах в режиме измерения сопротивления прибор очень долго подходит к значению перегрузки («1» на дисп­лее) или не устанавливается совсем. «Вылечить» не­качественную микросхему АЦП можно уменьшив номинал сопротивления R14 с 300 до 100 кОм.

При измерении сопротивлений в верхней части ди­апазона прибор «заваливает» показания, например, при измерении резистора сопротивлением 19,8 кОм показывает 19,3 кОм. «Лечится» заменой конденса­тора C4 на конденсатор величиной 0,22…0,27 мкФ.

Поскольку дешевые китайские фирмы используют низкокачественные бескорпусные АЦП, то нередки случаи обрыва выводов, при этом определить причину неисправности очень трудно и проявляться она может по-разному, в зависимости от оборванного вывода. Например, не горит один из выводов индикатора. По­скольку в мультиметрах используются дисплеи со ста­тической индикацией, то для определения причины не­исправности необходимо проверить напряжение на соответствующем выводе микросхемы АЦП, оно должно быть около 0,5 В относительно общего вывода. Если оно равно нулю, то неисправен АЦП.

Бывают неисправности, связанные с некаче­ственными контактами на галетном переключателе, прибор работает только при нажатом галетнике. Фир­мы, производящие дешевые мультиметры, редко по­крывают дорожки под галетным переключателем смазкой, отчего они быстро окисляются. Часто до­рожки бывают чем-нибудь загрязнены. Ремонтиру­ется следующим образом: из корпуса вынимается печатная плата, и дорожки переключателя протира­ются спиртом. Затем наносится тонкий слой техни­ческого вазелина. Все, прибор починен.

У приборов серии DT бывает иногда так, что пере­менное напряжение измеряется со знаком минус. Это указывает на неправильную установку D1, обычно из-за неправильной маркировки на корпусе диода.

Случается, что изготовители дешевых мультимет-ров ставят низкокачественные операционные усили­тели в цепи звукового генератора, и тогда при вклю­чении прибора раздается жужжание зуммера. Этот дефект устраняется подпаиванием электролитичес­кого конденсатора номиналом 5 мкФ параллельно цепи питания. Если при этом не обеспечивается устойчивая работа звукового генератора, то необхо­димо заменить операционный усилитель на LM358P.

Часто встречается такая неприятность, как вытека­ние батареи. Небольшие капли электролита можно про­тереть спиртом, но если плату залило сильно, то хоро­шие результаты можно получить, промыв ее горячей водой с хозяйственным мылом. Сняв индикатор и отпа­яв пищалку, с помощью щетки, например зубной, нужно тщательно намылить плату с обеих сторон и промыть под струей воды из-под крана. Повторив мойку 2.3 раза, плату высушивают и устанавливают в корпус.

В большинстве приборов, выпускаемых в по­следнее время, применяются бескорпусные (DIE chips) АЦП. Кристалл устанавливается непосред­ственно на печатную плату и заливается смолой. К сожалению, это значительно снижает ремонтопри­годность приборов, т.к. при выходе АЦП из строя, что встречается достаточно часто, заменить его трудно. Приборы с бескорпусными АЦП иногда бывают чув­ствительны к яркому свету. Например, при работе рядом с настольной лампой погрешность измерений может возрасти. Дело в том, что индикатор и плата прибора обладают некоторой прозрачностью, и свет, проникая сквозь них, попадает на кристалл АЦП, вызывая фотоэффект. Для устранения этого недо­статка нужно вынуть плату и, сняв индикатор, закле­ить место расположения кристалла АЦП (его хорошо видно сквозь плату) плотной бумагой.

При покупке мультиметров DT следует обратить внимание на качество механики переключателя, сле­дует обязательно прокрутить галетный переключа­тель мультиметра несколько раз, чтобы убедиться, что переключение происходит четко и без заеданий: дефекты пластмассы не поддаются ремонту.

Сергей Бобин. «Ремонт электронной техники» №1, 2003

Оцените статью: