Схема тестера м838 ремонт своими руками

Обзор возможностей, ремонт мультиметра М838

Знание характеристик цепи прохождения тока — основа работы каждого электротехника. Здесь мало разбираться в проектируемой схеме, нужно выявлять напряжение, силу проходящего тока, сопротивление на уже готовых деталях аппаратуры. Для исследования значений характеристик, используются или раздельные омметры, вольтметры, амперметры, или приборы, объединяющие в своем составе все названые измерители. Один из таких аппаратов — мультиметр М838. О нем и пойдет речь дальше.

Тестер доступен по цене, надежен и обеспечивает все базовые функции для домашней, или профессиональной, мастерской-лаборатории электронщика. Особой широты возможностей от мультиметра М838 ждать не стоит, но в мере существующих, он дает хорошую точность измерений.

Аппарат классифицируется как цифровое устройство. Основа его схемы — классический тестер DT838. Отличий модели, представленные на рынке ни во внешнем виде, ни по функциональности практически не имеют, за редким исключением. Производители привлекают покупателей конкретно к своим устройствам иными методами. К примеру, мультиметр цифровой Universal M838 IEK, позиционируется как полностью соответствующий государственным (ГОСТ Р), международным стандартам (IEK) и регламентам ЕАЭС. Кроме того, с ним в комплекте поставляются не только обычные щупы, но и термопара.

Характеристики и возможности

Возможности прибора рассмотрим на примере мультиметра Mastech M838, как представителя всех прочих аппаратов серии DT838:

Характеристика	Описание
Критичный предел силы тока AC/DC	10 A
Предел напряжения AC	750 В
Максимальный определяемый вольтаж DC	1000 В
Минимальный DC	0.1 В
Наименьший выявляемый вольтаж переменного тока	100 мВ
Минимальное сопротивление	0.1 Ом
Максимальное сопротивление	2 МОм
Звуковой сигнал	Есть
Диапазон проверки диодов	2.8 В / 1 мА
Проба усиления транзисторов hFE	0…1000
Подключение термопары	Есть, сенсор поставляется в комплекте
Пределы измеряемой температуры	−20… +1370 °С
Изоляция корпуса мультиметра	Двойная, класс II
Габариты (мм)	126×70
Вес (кг)	0.15
Питание	Элемент «крона» 9 В

Большая часть моделей М838 идет с инструкцией по применению, напечатанной на задней стенке упаковки. Последняя отлична от классической коробки и выполнена картонным основанием, закрытым прозрачным фигурным пластиком, выпуклости которого и придерживают от выпадения мультиметр, вместе с щупами и термопарой в комплекте. Некоторые производители, в целях экономии не поставляют сенсор температуры, его придется приобретать отдельно.

Внешний вид

Устройство выглядит достаточно утилитарно — небольшой пластмассовый корпус однотонного окраса. Производители в качестве колера для него, обычно берут серый, черный, красный или желтый цвет. На задней стенке размещена, закрытая крышкой с болтовым фиксатором, ниша для батареи крона. Спереди мультиметра, сверху, расположен индикатор показаний, ниже механический селектор включения и режимов работы. Дальше, слева, гнездо тестирования транзисторов, справа три контакта подключения щупов. На всех входах и органах управления нанесена разметка пределов измерений и чувствительности, отличными от тона корпуса цветами.

Принципиальная схема

Конструктивно все мультиметры серии M83x похожи. Их принципиальная схема:

Отличительная черта аналогичных тестеров — кольцевой селектор включения и выбора режимов работы. Его контактные области хорошо видно на схеме подобного мультиметра — М830B:

Распространенные неисправности модели и их ремонт

Как и у любого электронного оборудования, мультиметр M838 имеет свои слабые места. В которых неисправности, зачастую, возникают из-за некорректных действий человека, или износа от времени и частоты использования аппарата. Ремонт подобных повреждений относительно несложен, и вполне по силам владельцу.

Неисправность	Причина	Решение
Аппарат работает, но не реагирует на касания щупов, или изменение температуры термопары.	Перегорел предохранитель 200 мА	Заменить деталь
Тестер показывает завышенные результаты	Села батарея питания	Заменить на аналогичную «крону» 9 В
Не все сегменты индикатора активны, или некоторые работают тускло.	Плохой контакт между ним, токопроводящей резиной, или площадками на плате мультиметра	Размонтировать прибор, обезжирить контакты и резину спиртом. Собрать обратно, подложив при этом, между верхней физически прижимающей кромкой корпуса и лицевой частью экрана тонкую полоску изоленты.
Замеры напряжения завышены, или мультиметр зашкаливает	Проверить резисторы R6 100 Ом и R5 90 Ом идущие от кольцевого селектора	При неисправности — заменить
Определяя сопротивления в диапазоне 200 Ом–2k Oм аппарат медленно уменьшает значения на индикаторе	Неисправность C3 0.1 mF	Заменить деталь
Сильно занижен замер напряжений близких к 750 В AC и 1000 В AC	Пробой C6 0.1 mf	-//-
При определении сопротивлений в диапазоне 200 Ом–2 kOм аппарат медленно увеличивает значения на индикаторе	Неисправность C5 0.1 mF	-//-
Плывут показания до 40 ед. при замере вольтажа переменного тока	Потеря емкости C3 0.1 mF	-//-
Проба сопротивления дает «0» на индикаторе, или непонятные показания	Вышел из строя транзистор q1 (9014)	-//-
Замера тока зашкаливает	Проблема в резисторах R7 9 Ом и R8 1 Ом	-//-
Переключение полярности щупов выдает разные значения на индикаторе на неизменной линии	Проблемы с обвязкой, или самой микросхемой 7106. Первоначально проверить конденсатор на выходе 27 чипа и связующий 33 с 34.	-//-
При накоротко замкнутых щупах, в режиме пробы напряжения, показания отличаются от «0», в нескольких разрядах	«умер» конденсатор между ножками 33 и 34 микросхемы 7106	-//-
Любое измерение выдает единицу на индикаторе	Возможен выход из строя микросхемы АЦП. Проверяется напряжение между ножками 1 и 32. У нормального чипа ток там должен быть равен 3 В.	Замена АЦП

Подводя итог

Многофункциональные аппараты, заменяющие собой амперметр, вольтметр, омметр достаточно широко распространены и востребованы специалистами, занимающимся ремонтом, настройкой, или проектированием электронных схем. В статье описана одна из часто встречающихся серий подобных устройств — М838, включая мультиметр IEK. Тестеры представленного класса, достаточно недороги, надежны, пригодны к ремонту в случае форс-мажорных обстоятельств, обеспечивают нужную точность измерений.

Видео по теме

Источник

Устройство и ремонт мультиметров серии М-830

Невозможно представить рабочий стол ремонтника без удобного недорогого цифрового мультиметра.

В этой статье рассмотрено устройство часто распространенных 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).

СХЕМА И РАБОТА ПРИБОРА

Структурная схема

Принципиальная схема мультиметра

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 мультиметра 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.

Рассмотрим работу прибора в основных режимах.

Измерение напряжения

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.

Измерение тока

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.

Измерение сопротивления

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

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 равно соотношению сопротивлений резисторов 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 прозвонки. В 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.

ДЕФЕКТЫ МУЛЬТИМЕТРОВ

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.

Эффективным способом поиска причины неис­правности является прозвонка выводов микросхемы аналого-цифрового преобразователя следующим об­разом. Используется еще один, разумеется, исправ­ный, цифровой мультиметр. Он включается в режим проверки диодов. Черный щуп, как обычно, устанав­ливается в гнездо COM, а красный в гнездо VQmA. Красный щуп прибора подсоединяется к выводу 26 (минус питания), а черный поочередно касается каж­дой ножки микросхемы АЦП. Поскольку на входах аналого-цифрового преобразователя установлены защитные диоды в обратном включении, то при таком подключении они должны открыться, что будет отра­жено на дисплее как падение напряжения на откры­том диоде.

Реальная величина этого напряжения на дисплее будет несколько больше, т.к. в схеме вклю­чены резисторы. Точно так же проверяются все вы­воды АЦП при подключении черного щупа к выводу 1 (плюсу питания АЦП) и поочередного касания осталь­ных выводов микросхемы. Показания прибора долж­ны быть аналогичными. Но если поменять полярность включения при этих проверках на противоположную, то прибор должен показывать всегда обрыв, т.к. вход­ное сопротивление исправной микросхемы очень велико.

Таким образом, неисправными можно счи­тать выводы, которые показывают конечное сопро­тивление при любой полярности подключения к мик­росхеме. Если же прибор показывает обрыв при лю­бом подключении исследуемого вывода, то это на де­вяносто процентов говорит о внутреннем обрыве. Указанный способ проверки достаточно универса­лен и может применяться при проверке различных цифровых и аналоговых микросхем.

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

Источник