淺談MF-47指針式萬用表的調(diào)試與故障分析

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 駱海燕

淺談MF-47指針式萬用表的調(diào)試與故障分析

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 駱海燕

指針式萬用表由于其價(jià)格便宜、便于焊接與組裝，是電工電子類學(xué)生常用的一種電工電子儀表。本文以MF-47指針式萬用表為例，詳細(xì)介紹了該萬用表在焊接組裝完成后的調(diào)試方法，針對(duì)可能存在的故障，進(jìn)行了故障分析與排除方法的探討。

MF-47；萬用表；調(diào)試；故障分析；排除

1.序言

萬用表是機(jī)車檢修、電子元器件檢測與修理的常用計(jì)量器具，也是電工電子類學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中常用到的測量工具。由于其利用率高，當(dāng)學(xué)生在焊接組裝不當(dāng)或使用不當(dāng)造成故障時(shí)，將會(huì)使測量數(shù)據(jù)發(fā)生極大的偏差。所以電工電子類學(xué)生焊接組裝完成萬用表之后，學(xué)會(huì)萬用表的調(diào)試方法，并且會(huì)解決其存在的故障問題等，可以有效的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高萬用表的使用率，節(jié)約生產(chǎn)成本的費(fèi)用。

下面以MF-47指針式萬用表為例，介紹指針式萬用表的組成模塊。MF-47式指針式萬用表結(jié)構(gòu)主要由機(jī)械部分、顯示部分、電氣部分三大部分組成。機(jī)械部分主要為表殼和表筆等組成，顯示部分主要由表頭組成，電氣部分主要由測量電路等組成。其中，MF-47式萬用表電路原理如圖1所示。

萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭。當(dāng)存在極小的電流通過表頭時(shí)，表頭會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)指示，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。當(dāng)表頭通過較大電流時(shí)，極易發(fā)生損壞，所以在表頭上必須與之并聯(lián)或串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，對(duì)表頭進(jìn)行過流保護(hù)。

圖1 MF-47式萬用表電路原理圖

2.指針式萬用表的調(diào)試

2.1 通路蜂鳴器調(diào)試檢測

首先將量程開關(guān)選擇BUZZ檔位，然后將測試棒紅黑插頭分別插入”+” “-”插座中，再將紅黑表棒進(jìn)行短路連接，若聽到蜂鳴器的鳴叫聲，說明電池通電正常，蜂鳴器通電回路焊接無誤。

2.2 電阻檔位調(diào)試檢測

將量程開關(guān)分別選擇電阻檔（Ω）的x1，x10，x100，x1K檔位，若萬用表內(nèi)裝有9V電池，還可以選擇電阻檔（Ω）的x10K檔位，對(duì)各個(gè)檔位進(jìn)行數(shù)值調(diào)零操作，若均可以進(jìn)行精確調(diào)零操作，則用已知阻值的電阻，依次檢測各電阻檔位的測量數(shù)據(jù)是否在允許誤差范圍內(nèi)。

2.3 直流電壓檔位調(diào)試檢測

把量程開關(guān)調(diào)到“直流電壓（DCV）”檔，分別選擇0.25V、1V、2.5V、10V、50V以及250V檔位，拆下萬用表中的1.5V標(biāo)準(zhǔn)電池。將紅表筆接在電池的正極（“+”端）、黑表筆輕點(diǎn)一下電池的負(fù)極（“-”端）。觀察指針是否有偏擺，如果存在偏擺說明該檔位正常，再用已知電壓值的電池依次檢測各直流電壓檔位的測量數(shù)據(jù)是否在允許誤差范圍內(nèi)。

2.4 直流電流檔位調(diào)試檢測

把量程開關(guān)調(diào)到“直流電流（DCmA）”檔，分別選擇0.05、0.5、5、50、500mA的檔位，測量方法同直流電壓方法一致。拆下萬用表中的1.5V標(biāo)準(zhǔn)電池，將紅表筆接在電池的正極（“+”端）、黑表筆輕點(diǎn)一下電池的負(fù)極（“-”端）。觀察指針是否有偏擺，如果存在偏擺說明該檔位正常，再用已知直流電流值檢驗(yàn)該檔位的測量數(shù)據(jù)是否在允許的誤差范圍內(nèi)。需要注意的是測量直流電流時(shí)，是將紅黑表棒串聯(lián)在回路中進(jìn)行測量。

2.5 交流電壓檔位調(diào)試檢測

將轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)至交流電壓量程于50V檔位，測量24V標(biāo)準(zhǔn)交流電壓，觀察指針偏擺并讀取數(shù)值，看其結(jié)果是否正常。然后我們?cè)賹⑥D(zhuǎn)換開關(guān)依次選擇量程250V、500V、1000V擋位，點(diǎn)測交流220V電壓，觀測其讀數(shù)是否正常。特別需要注意的是在萬用表調(diào)試檢測時(shí)，尤其要注意將萬用表的外表塑料殼裝好，避免發(fā)生觸電。

3.萬用表常見故障分析與排除

3.1 萬用表蜂鳴器檔位不響

故障：焊接組裝后，萬用表蜂鳴器不響。

分析與排除方法：從電路原理圖出發(fā)，這種情況很可能是：①保險(xiǎn)絲損壞；②內(nèi)部滑環(huán)接觸不良；③電池接線斷路。針對(duì)接觸不良的問題，可以適當(dāng)補(bǔ)充焊錫，構(gòu)成閉合回路。

3.2 電阻檔的故障及排除

故障分析：（1）指針無反應(yīng)，電阻阻值永遠(yuǎn)無窮大。這種情況可能是轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良；調(diào)整零位的電阻器（即調(diào)零電位器）中心線有假焊或虛焊；電池與簧片接觸不良；表頭損壞或有斷路現(xiàn)象。（2）紅、黑表筆短路后，無法進(jìn)行歐姆調(diào)零。這是因?yàn)殡姵厝萘坎蛔?；串?lián)電阻值變大；轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良，有接觸電阻存在；表頭游絲性能變差。（3）調(diào)零時(shí)，指針跳躍不穩(wěn)。這種情況是調(diào)零電位器接觸不良；部分附加電阻有虛焊現(xiàn)象。（4）某量程不通?？赡苁寝D(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良，串聯(lián)電阻斷路。（5）某量程誤差很大。這是因?yàn)樵摲至麟娮栌泄收?，仔?xì)檢查后，接錯(cuò)的改正，損壞的更換。

排除方法：（1）更換新電池；（2）更換或修理歐姆調(diào)零電位器；（3）更換變值的分壓電阻；（4）接通電池線路或更換限流電阻；（5）接通分流電阻。

3.3 直流電壓檔的故障及排除

（1）指針無偏轉(zhuǎn)，無讀數(shù)。故障分析：這可能是 保險(xiǎn)絲損壞；直流電壓檔回路中的R5、R22和WH2電阻焊接點(diǎn)脫焊，最小量程檔的附加電阻R6損壞以及斷路引起的；檔位開關(guān)接觸不良。（2）檔無讀數(shù)、其余檔位正常。故障分析：出現(xiàn)該情況大多數(shù)是轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良或該檔附加電阻斷路。（3）小量程誤差大，大量程誤差小。故障分析：這是由于小量程電壓檔的附加電阻有故障引起的。

排除方法：針對(duì)器件的問題的接錯(cuò)或損壞，需及時(shí)更換；針對(duì)接觸不良的問題，可以適當(dāng)補(bǔ)充焊錫來解決故障。

3.4 直流電流檔的故障及排除

MF-47指針式萬用表其直流電流檔有0.05、0.5、5、50、500mA的檔位。若其在測量校表過程中發(fā)現(xiàn)的故障有：(1)各個(gè)檔位測直流電流萬用表指針不偏轉(zhuǎn)，即無讀數(shù)。這種情況很可能是：①保險(xiǎn)絲損壞；②表頭被短路；③表頭的WH1限流電阻以及R22電阻存在焊接斷路或損壞；④檔位開關(guān)接觸不良。(2)指針來回?cái)[動(dòng)不易停下。這是分流電阻R1、R2、R3、R4為斷開或接觸不良，對(duì)分流電阻附近進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)錫，構(gòu)成閉合回路。(3)各檔電流的讀數(shù)都偏大。故障分析：這是因?yàn)楸眍^阻流電阻偏小，WH2的取值一般為500-1KΩ，而分流電阻阻值R1、R2、R3、R4偏大的原因，應(yīng)檢查相應(yīng)電阻是否接錯(cuò)或損壞，及時(shí)更換。(4)各檔電流讀數(shù)都偏小。這是因?yàn)楸眍^靈敏度降低，或與偏高故障相反。

排除方法：針對(duì)器件的問題的接錯(cuò)或損壞，需及時(shí)更換；針對(duì)接觸不良的問題，可以適當(dāng)補(bǔ)充焊錫來解決故障。

3.5 交流電壓檔的故障及排除

（1）各檔均無讀數(shù)或指針擺動(dòng)很小。故障分析：①保險(xiǎn)絲損壞；②電阻R9接觸不良；③整流二極管VD1被擊穿。（2）讀數(shù)為實(shí)際的一半。故障分析：①整流二極管VD5VD6部分損壞②分壓電阻接觸不良或斷路。（3）指針反偏。可能是二極管極性接反了，檢查后調(diào)整即可。

排除方法：(1)更換損壞的二極管，查出線路中的開路部位并修復(fù)；(2)更換損壞的整流元件。

4.結(jié)束語

指針式萬用表有很多類型，功能各異，但它們的基本原理和結(jié)構(gòu)及使用方法大同小異。

在組裝焊接MF-47指針式萬用表的過程中，學(xué)生由于本身焊接不夠仔細(xì)或者其他的問題，故障率較高，常常存在一個(gè)萬用表會(huì)出現(xiàn)多種故障現(xiàn)象。但有時(shí)有些故障是源于同一個(gè)地方，通過經(jīng)驗(yàn)分析和總結(jié)，本文建議萬用表的檢測順序：先檢測電阻檔，再檢測直流電壓、直流電流檔，最后檢測交流檔；在測量數(shù)據(jù)時(shí)，可先檢測本類測量電路中最簡單的一個(gè)（對(duì)應(yīng)于某一個(gè)量程），然后再檢測其它量程對(duì)應(yīng)的電路。

[1]宋菲.指針式萬用表組裝調(diào)試中的常見故障分析與檢測[J].科技論壇,2013,(11).

[2]李惠平,李保平.MF47型萬用表電阻檔損壞故障維修方法[J].電子世界,2011,(12).

圖3 FPGA上電順序及上電時(shí)間設(shè)計(jì)

②VCCINT→VMGTAVCC→VMGTAVTT

[2]；其中相同的電壓可以在功率滿足的條件下可以使用同一個(gè)電壓軌；LTM4644每路都有獨(dú)立的上電使能控制信號(hào)，上電良好（Power Good）輸出信號(hào)，上電時(shí)間確定。采用3片LTM4644能夠完全滿足電源電壓軌的需求。功耗提供及上電順序如圖3所示。

參考文獻(xiàn)

[1]Xilinx Inc.7 Series FPGAs Overview.DS180(1.17) May 27,2015.DS182 (v2.15) November 24,2015.

[2]Xilinx Inc.Kintex-7 FPGAs Data Sheet:DC and AC Switching Characteristics. DS182 (V2.15) November 24,2015.

[3]www.linear.com/LTM4644.