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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Multimètre numérique M832. Schéma électrique, description, caractéristiques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Il est impossible d'imaginer le bureau d'un réparateur sans un multimètre numérique pratique et peu coûteux. Cet article traite de la conception des multimètres numériques de la série 830, des dysfonctionnements les plus courants et de la manière de les résoudre. Actuellement, une grande variété d'instruments de mesure numériques de divers degrés de complexité, de fiabilité et de qualité est en cours de production. La base de tous les multimètres numériques modernes est un convertisseur de tension analogique-numérique (ADC) intégré. L'un des premiers ADC de ce type adapté à la construction d'instruments de mesure portables bon marché était le convertisseur de puce ICL71O6 fabriqué par MAXIM. En conséquence, plusieurs modèles peu coûteux de multimètres numériques de la série 830 ont été développés, tels que M830B, M830, M832, M838. Au lieu de la lettre M, DT peut se tenir debout. Actuellement, cette série d'appareils est la plus répandue et la plus répétée dans le monde. Ses fonctionnalités de base : mesure de tensions continues et alternatives jusqu'à 1000 V (résistance d'entrée 1 MΩ), mesure de courants continus jusqu'à 10 A, mesure de résistances jusqu'à 2 MΩ, test de diodes et de transistors. De plus, dans certains modèles, il existe un mode de continuité sonore des connexions, une mesure de température avec et sans thermocouple, la génération d'un méandre avec une fréquence de 50 ... 60 Hz ou 1 kHz. Le principal fabricant de cette série de multimètres est Precision Mastech Enterprises (Hong Kong). Schéma et fonctionnement de l'appareil
La base du multimètre est ADC IC1 type 7106 (l'analogue domestique le plus proche est le microcircuit 572PV5). Son schéma fonctionnel est illustré à la fig. 1, et le brochage pour l'exécution dans le boîtier DIP-40 - sur la fig. 2. Le noyau 7106 peut avoir des préfixes différents selon le fabricant : ICL7106, TC7106, etc. Récemment, les microcircuits non emballés (puces DIE) ont été de plus en plus utilisés, dont le cristal est soudé directement sur la carte de circuit imprimé.
Considérez le circuit du multimètre M832 de Mastech (Fig. 3). La broche 1 de IC1 a une tension d'alimentation de batterie positive de 9 V, la broche 26 est négative. À l'intérieur de l'ADC, il y a une source de tension stabilisée de 3 V, son entrée est connectée à la broche 1 de IC1 et la sortie est connectée à la broche 32. La broche 32 est connectée à la borne commune du multimètre et est connectée galvaniquement au COM l'entrée de l'appareil. La différence de tension entre les bornes 1 et 32 est d'environ 3 V dans une large gamme de tensions d'alimentation - de la valeur nominale à 6,5 V. Cette tension stabilisée est fournie au diviseur réglable R11, VR1, R13, et sa sortie est à l'entrée du microcircuit 36 (en mode mesure courants et tensions). Le diviseur fixe le potentiel U par exemple sur la broche 36, égal à 100 mV. Les résistances R12, R25 et R26 remplissent des fonctions de protection. Le transistor Q102 et les résistances R109, R110nR111 sont responsables de l'indication de batterie faible. Les condensateurs C7, C8 et les résistances R19, R20 sont chargés d'afficher les points décimaux de l'affichage.
La plage de tension d'entrée de fonctionnement Umax dépend directement du niveau de la tension de référence réglable aux bornes 36 et 35 et est :
La stabilité et la précision de la lecture de l'affichage dépendent de la stabilité de cette référence de tension. L'affichage N dépend de la tension d'entrée UBX et s'exprime sous la forme d'un nombre :
Considérez le fonctionnement de l'appareil dans les modes principaux. Mesure de tension Un schéma simplifié du multimètre en mode de mesure de tension est illustré à la fig. 4. Lors de la mesure de la tension continue, le signal d'entrée est appliqué à R1 ... R6, à partir de la sortie duquel, via un interrupteur (selon le schéma 1-8 / 1 ... 1-8 / 2), il est alimenté à la résistance de protection R17. Cette résistance forme également un filtre passe-bas avec le condensateur C3 lors de la mesure de la tension alternative. Ensuite, le signal est envoyé à l'entrée directe de la puce ADC, broche 31. Le potentiel de la sortie commune générée par une source de tension stabilisée de 3 V, broche 32, est appliqué à l'entrée inverse du microcircuit.
Lors de la mesure de la tension alternative, elle est redressée par un redresseur demi-onde sur la diode D1. Les résistances R1 et R2 sont sélectionnées de telle sorte que lors de la mesure d'une tension sinusoïdale, l'appareil affiche la valeur correcte. La protection ADC est assurée par un diviseur R1...R6 et une résistance R17. Mesure de courant
Un schéma simplifié du multimètre en mode de mesure de courant est illustré à la fig. 5. En mode de mesure DC, ce dernier traverse les résistances RO, R8, R7 et R6, commutées en fonction de la plage de mesure. La chute de tension à travers ces résistances via R17 est envoyée à l'entrée de l'ADC et le résultat est affiché. La protection ADC est assurée par les diodes D2, D3 (peuvent ne pas être installées sur certains modèles) et le fusible F. Mesure de résistance
Un schéma simplifié du multimètre en mode de mesure de résistance est illustré à la fig. 6. En mode de mesure de résistance, la dépendance exprimée par la formule (2) est utilisée. Le diagramme montre que le même courant provenant de la source de tension +LJ traverse la résistance de référence Ron et la résistance mesurée Rx (les courants des entrées 35, 36, 30 et 31 sont négligeables) et le rapport de UBX et Uon est égal au rapport des résistances des résistances Rx et Ron. R1 .... R6 sont utilisés comme résistances de référence, R10 et R103 sont utilisés comme résistances de réglage de courant. La protection de l'ADC est assurée par la thermistance R18 [certains modèles bon marché utilisent des résistances conventionnelles d'une valeur nominale de 1 ... 2 kOhm), le transistor Q1 en mode diode zener (pas toujours installé) et les résistances R35, R16 et R17 aux entrées 36, 35 et 31 de l'ADC. Mode d'appel Le circuit de continuité utilise une puce IC2 (LM358) contenant deux amplificateurs opérationnels. Un générateur de sons est monté sur un amplificateur, un comparateur sur l'autre. Lorsque la tension à l'entrée du comparateur (broche 6) est inférieure au seuil, une tension basse est définie à sa sortie (broche 7), ce qui ouvre la clé sur le transistor Q101, à la suite de quoi un signal sonore retentit. Le seuil est déterminé par le diviseur R103, R104. La protection est assurée par la résistance R106 à l'entrée du comparateur. Défauts du multimètre Tous les dysfonctionnements peuvent être divisés en défauts d'usine (et cela arrive) et en dommages causés par des actions erronées de l'opérateur. Étant donné que les multimètres utilisent un montage dense, des courts-circuits d'éléments, une mauvaise soudure et une rupture des fils des éléments, en particulier ceux situés le long des bords de la carte, sont possibles. La réparation d'un appareil défectueux doit commencer par une inspection visuelle de la carte de circuit imprimé. Les défauts d'usine les plus courants des multimètres M832 sont indiqués dans le tableau. Défauts d'usine des multimètres M832
L'état de fonctionnement de l'écran LCD peut être vérifié à l'aide d'une source de tension alternative avec une fréquence de 50 ... 60 Hz et une amplitude de plusieurs volts. En tant que telle source de tension alternative, vous pouvez utiliser le multimètre M832, qui dispose d'un mode de génération de méandres. Pour vérifier l'affichage, placez-le sur une surface plane avec l'affichage vers le haut, connectez une sonde multimètre M832 à la sortie commune de l'indicateur (rangée du bas, sortie gauche) et appliquez l'autre sonde multimètre alternativement au reste des sorties d'affichage . Si vous pouvez obtenir l'allumage de tous les segments de l'écran, cela fonctionne. Les dysfonctionnements ci-dessus peuvent également apparaître pendant le fonctionnement. Il convient de noter qu'en mode de mesure de tension continue, l'appareil tombe rarement en panne, car. bien protégé contre les surcharges d'entrée. Les principaux problèmes surviennent lors de la mesure de courant ou de résistance. La réparation d'un appareil défectueux doit commencer par vérifier la tension d'alimentation et l'opérabilité du CAN : la tension de stabilisation est de 3 V et l'absence de claquage entre les sorties de puissance et la sortie commune du CAN. En mode mesure de courant, lors de l'utilisation des entrées V, Ω et mA, malgré la présence d'un fusible, il peut y avoir des cas où le fusible grille plus tard que les diodes de sécurité D2 ou D3 ont le temps de percer. Si un fusible est installé dans le multimètre qui ne répond pas aux exigences des instructions, dans ce cas, les résistances R5 ... R8 peuvent griller, et cela peut ne pas apparaître visuellement sur les résistances. Dans le premier cas, lorsque seule la diode perce, le défaut n'apparaît qu'en mode de mesure de courant : le courant traverse l'appareil, mais l'afficheur indique des zéros. En cas de grillage des résistances R5 ou R6 en mode de mesure de tension, l'appareil surestimera les lectures ou affichera une surcharge. Lorsqu'une ou les deux résistances sont complètement brûlées, l'appareil n'est pas réinitialisé en mode de mesure de tension, mais lorsque les entrées sont fermées, l'affichage est remis à zéro. Lorsque les résistances R7 ou R8 brûlent sur les plages de mesure de courant de 20 mA et 200 mA, l'appareil affiche une surcharge et dans la plage de 10 A - uniquement des zéros. En mode de mesure de résistance, les défauts se produisent généralement dans les plages de 200 ohms et 2000 ohms. Dans ce cas, lorsqu'une tension est appliquée à l'entrée, les résistances R5, R6, R10, R18, le transistor Q1 peuvent griller et le condensateur Sat percer. Si le transistor Q1 est complètement cassé, alors lors de la mesure de la résistance, l'appareil affichera des zéros. Avec une panne incomplète du transistor, le multimètre à sondes ouvertes affichera la résistance de ce transistor. Dans les modes de mesure de tension et de courant, le transistor est court-circuité par le commutateur et n'affecte pas les lectures du multimètre. En cas de panne du condensateur C6, le multimètre ne mesurera pas la tension dans les plages de 20 V, 200 V et 1000 V ou sous-estimera considérablement les lectures dans ces plages. S'il n'y a aucune indication sur l'affichage lorsque l'ADC est sous tension, ou si un grand nombre d'éléments de circuit sont visuellement grillés, il y a une forte probabilité d'endommagement de l'ADC. L'état de fonctionnement de l'ADC est vérifié en surveillant la tension d'une source de tension stabilisée de 3 V. En pratique, l'ADC ne brûle que lorsqu'une haute tension est appliquée à l'entrée, bien supérieure à 220 V. Très souvent, des fissures apparaissent dans le composé ADC sans cadre, la consommation de courant du microcircuit augmente, ce qui entraîne son échauffement notable . Lorsqu'une tension très élevée est appliquée à l'entrée de l'appareil en mode de mesure de tension, un claquage peut se produire le long des éléments (résistances) et le long de la carte de circuit imprimé ; dans le cas du mode de mesure de tension, le circuit est protégé par un diviseur sur les résistances R1 ... R6. Pour les modèles bon marché de la série DT, de longs câbles de pièces peuvent être court-circuités vers l'écran situé à l'arrière de l'appareil, perturbant le fonctionnement du circuit. Mastech n'a pas de tels défauts. Une source de tension stabilisée de 3 V dans l'ADC pour les modèles chinois bon marché peut en pratique donner une tension de 2,6 ... 3,4 V, et pour certains appareils, elle cesse déjà de fonctionner à une tension de batterie d'alimentation de 8,5 V. Les modèles DT utilisent des CAN de faible qualité et sont très sensibles aux valeurs des circuits intégrateurs C4 et R14. Dans les multimètres Mastech, des ADC de haute qualité permettent d'utiliser des éléments de calibres proches. Souvent, dans les multimètres DT à sondes ouvertes en mode de mesure de résistance, l'appareil s'approche de la valeur de surcharge pendant très longtemps ("1" sur l'écran) ou n'est pas réglé du tout. Vous pouvez "guérir" une puce ADC de mauvaise qualité en réduisant la valeur de la résistance R14 de 300 à 100 kOhm. Lors de la mesure de résistances dans la partie supérieure de la plage, l'appareil "remplit" les lectures, par exemple, lors de la mesure d'une résistance avec une résistance de 19,8 kOhm, il affiche 19,3 kOhm. Il est "traité" en remplaçant le condensateur C4 par un condensateur de 0,22 ... 0,27 microfarads. Étant donné que les entreprises chinoises bon marché utilisent des ADC sans cadre de mauvaise qualité, il y a souvent des cas de sorties cassées, alors qu'il est très difficile de déterminer la cause du dysfonctionnement et qu'il peut se manifester de différentes manières, en fonction de la sortie cassée. Par exemple, une des sorties voyant n'est pas allumée. Étant donné que les multimètres utilisent des affichages à indication statique, afin de déterminer la cause du dysfonctionnement, il est nécessaire de vérifier la tension à la sortie correspondante de la puce ADC, elle doit être d'environ 0,5 V par rapport à la sortie commune. Si c'est zéro, alors l'ADC est défectueux. Un moyen efficace de trouver la cause d'un dysfonctionnement consiste à vérifier les sorties de la puce du convertisseur analogique-numérique comme suit. Un autre multimètre numérique, bien sûr, réparable, est utilisé. Il passe en mode de test de diode. La sonde noire, comme d'habitude, est installée dans la prise COM, et la rouge dans la prise VQmA. La sonde rouge de l'appareil est connectée à la broche 26 [moins l'alimentation), et la noire touche tour à tour chaque jambe de la puce ADC. Étant donné que des diodes de protection en connexion inverse sont installées aux entrées du convertisseur analogique-numérique, avec cette connexion, elles doivent s'ouvrir, ce qui se reflétera sur l'affichage sous la forme d'une chute de tension aux bornes de la diode ouverte. La valeur réelle de cette tension sur l'affichage sera légèrement plus élevée, car. les résistances sont incluses dans le circuit. De la même manière, toutes les sorties ADC sont vérifiées lorsque la sonde noire est connectée à la broche 1 [à l'alimentation ADC plus) et touche alternativement les sorties restantes du microcircuit. Les lectures de l'instrument doivent être similaires. Mais si vous changez la polarité de l'inclusion lors de ces vérifications en sens inverse, l'appareil doit toujours afficher un circuit ouvert, car. l'impédance d'entrée d'une bonne puce est très élevée. Ainsi, les sorties qui présentent une résistance finie pour toute polarité de connexion au microcircuit peuvent être considérées comme défectueuses. Si l'appareil montre une rupture avec une connexion de la sortie à l'étude, alors ce quatre-vingt-dix pour cent indique une rupture interne. Cette méthode de vérification est assez universelle et peut être utilisée lors du test de divers microcircuits numériques et analogiques. Il existe des dysfonctionnements liés à des contacts de mauvaise qualité sur l'interrupteur à biscuits, l'appareil ne fonctionne que lorsque le biscuit est enfoncé. Les entreprises qui produisent des multimètres bon marché couvrent rarement les pistes sous l'interrupteur à biscuits avec de la graisse, c'est pourquoi ils s'oxydent rapidement. Souvent, les chemins sont sales avec quelque chose. Il est réparé comme suit: la carte de circuit imprimé est retirée du boîtier et les pistes de commutation sont essuyées avec de l'alcool. Ensuite, une fine couche de vaseline technique est appliquée. Tout, l'appareil est réparé. Avec les appareils de la série DT, il arrive parfois que la tension alternative soit mesurée avec un signe moins. Cela indique que D1 a été installé de manière incorrecte, généralement en raison de marquages incorrects sur le corps de la diode. Il arrive que les fabricants de multimètres bon marché mettent des amplificateurs opérationnels de mauvaise qualité dans le circuit du générateur de sons, puis lorsque l'appareil est allumé, le buzzer sonne. Ce défaut est éliminé en soudant un condensateur électrolytique d'une valeur nominale de 5 microfarads en parallèle avec le circuit de puissance. Si cela ne garantit pas un fonctionnement stable du générateur de sons, il est nécessaire de remplacer l'amplificateur opérationnel par un LM358P. Il y a souvent une nuisance telle qu'une fuite de batterie. De petites gouttes d'électrolyte peuvent être essuyées avec de l'alcool, mais si la planche est fortement inondée, de bons résultats peuvent être obtenus en la lavant avec de l'eau chaude et du savon à lessive. Après avoir retiré l'indicateur et dessoudé le couineur, à l'aide d'une brosse, telle qu'une brosse à dents, vous devez faire mousser soigneusement la carte des deux côtés et la rincer sous l'eau courante du robinet. Après 2 à 3 lavages, la planche est séchée et installée dans le boîtier. Dans la plupart des appareils produits récemment, des ADC non emballés (puces DIE) sont utilisés. Le cristal est monté directement sur le circuit imprimé et rempli de résine. Malheureusement, cela réduit considérablement la maintenabilité des appareils, car. lorsque l'ADC tombe en panne, ce qui se produit assez souvent, il est difficile de le remplacer. Les appareils avec ADC non emballés sont parfois sensibles à la lumière vive. Par exemple, lorsque vous travaillez près d'une lampe de table, l'erreur de mesure peut augmenter. Le fait est que l'indicateur et la carte de l'appareil ont une certaine transparence, et la lumière, pénétrant à travers eux, tombe sur le cristal ADC, provoquant un effet photoélectrique. Pour éliminer cette lacune, vous devez retirer la carte et, après avoir retiré l'indicateur, coller l'emplacement du cristal ADC (il est clairement visible à travers la carte) avec du papier épais. Lors de l'achat de multimètres DT, vous devez faire attention à la qualité de la mécanique de l'interrupteur, vous devez absolument tourner plusieurs fois l'interrupteur à bascule du multimètre pour vous assurer que la commutation se produit clairement et sans coincement : les défauts plastiques ne peuvent pas être réparés. Publication : cxem.net
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Commentaires sur l'article : Alexander L'article est magnifique. Même avec de nombreuses années d'expérience, je n'ai pas eu à réparer des multimètres. Mon Mastech MY-65 a mal tourné. Mais la similitude des principes de fonctionnement des multimètres a aidé à trouver et à éliminer la cause. Le fait que l'article contienne des circuits privés pour mesurer les tensions, les courants, les résistances s'est avéré être l'essentiel pour moi. Constantin L'article est excellent comme référence. Le schéma de circuit a aidé. L'appareil est l'un des DT832 bon marché avec un ADC sans cadre. La cause du dysfonctionnement s'est avérée être une erreur d'assemblage en usine lors du dessoudage des fils d'alimentation aux bornes de la batterie "+" et "-". Soudez-les par endroits et l'appareil a pris vie. Merci. Igor Bonjour, j'ai un tel problème: lorsque vous allumez le transmetteur, par exemple, la diode ne montre rien, mais lorsque les sondes sont fermées, elle grince. Qu'est-ce qui peut brûler ? Igor Très accessible.
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