第l4卷1994年 第2期 4月 航空计测技术 AVIAT[ON METROLOGY&MEASUREMENT TECHNOLOGy Vo114 No.2 Apt1994 DMM2650数字复用表的原理和维修(待续) 岑永泰{ 了川 、\ (华东电子测量仪器研究所,安擞省蚌埠市,233006) Principle of DMM265o Digital Multimeter and its Maintenance Cen Yongtai 文摘介绍了DMM2650 ̄工作原理,对仪器的电路进行7解剖分析,给出了故障 修理流程圈,列举了修理事倒。 关键词丝竖 攀 里墨竖堂鼋 DMM2650(以下简称2650)是日本SANSEI 公司生产的4 位数字复用表。由于采用了大 规模集成电路和专用集成电路,其功能强,性 能先进,使用方便,广泛用于科研生产中。现 根据自己在工作中的了解,对该仪器的 [作原 理和电路分析介绍如下o 入的模拟量转换成数字量,再经译码驱动电路 送到显示器进行显示。当加入的信号超过或低 于仪器当时所处的量程时,控制器就发出升降 量程信号,改变输入电路,增大或减小衰减 量,直到合适的量程为止。与此同时,控制器 也输出信号给LCD ̄,器,改变小数点的位 置和显示单位。 1 2650的组成和工作原理 该仪器由输入电路、.4/D变换器,自动量 程和单位控制电路(由专用集成电路ICI(sI一 201)及其外围电路构成,以下简称控制器), 译码驱动电路。 CD显示器等组成,如爵1 所示。 2单元电路 1)输入电路 仪器输入电路分为以下几部分;直流电压 测量电路,AClDC变换电路,电阻测量电路, 电流测量电路,分别介绍如下。 (1)直流电压测量电路(图2) 电压测量分为3个量程,当电压在0~2V 范围内时,控制器IC1的38脚由低电平跳变至 匿函--蛩一 、lL——丽赢 —————一 I J 罔 1 高电平,经IC3-2反相,变成低电平,033导 通,锁定继电器尺 31左边线圈如电,其4~6 触点接通,R52和R53并联,输入信号直接经过 当仪器输入端加上被测信号时,在仪器功 能选择开关的控制下,选择相应的路径,通过 1993—11 r29收稿,1994 01—1I收到修馥稿 输入电路,进入 /D变换器。.4/D ̄捷器把输 t 52岁男高级工程师 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 永乐:DMM2650数字复用表的原理手【f维修 图 2 R52和R53的并联电路后,输入到 / 变换器, 简化电路如图3。 当电压测量范围在2 ̄200V时,控制器IC1 的37脚由低电平跳变至高电平,36,38脚输出 为低电平。37脚的高电平通过IC3—1反相,变为 低电平,加至034基极,034导通,锁定继电器 麾3 RY31右边线圈加电,其4~8触点接通。同时,控 制器,C1的37脚的高电平,加到模拟开关1C32 的ll脚上,使13,1 4脚的1组模拟开关接通,12 ~14脚的1组开关断开,从而使R¥6一R57一VR3 这条支路接通到地, 54一 55一 4这条支路 断开。简化电路如图4。其衰减比为1%。 当电压测量范围在200~1000V时,控制器 IC1的36脚由低电平跳变至高电平。37、38脚输 出为低电平。锁定继电器 y3l维持在4~8触 点接通状态 37脚的低电平使IC¥2的l2~14一 组开关接通到地,而13~l4一组开关断开,衰 减网络 54一R55- R4接入测量回路,月56一 57一VR3支路断开,改变了衰减网络。简化电 图 4 维普资讯 http://www.cqvip.com
航空计溯技术 第14卷 路如图5。其衰减比为0.1 。 (2)AC/DC变换电路 交流信号量程转换的原理和直流一样,只 不过交流信号通过衰减后,不是直接进入A/D 变换器,而是进入AC/DC变换电路,最后才加 到A/O变换器,其电路如图6。 交流信号通过衰减网络后,进入由 IC ¥4(TL062)组成的跟随器(fc34—1),其输出 经 月5 R39进入由另外的 JC34(IC34-2) 和D33、D34等组成的线性全波整流电路。滤 波后的直流电压送到A/D变换器。 当输入电压为正极性时,IC34-2的7脚输 出为负,D34导通,D33截止。当输入电压为负 极性时,IC34-2的7脚输出为正,D33导通, 图 5 D3 截止。设跟随器IC34-1的l脚输出为U 图 6 时,IC34—2的7脚输出为Us ,则 关系为U=1.1l驴。改变AC/DC电路的增益, U8口=一月46·U /( 月s十R39) 就能读出有效值。对于非正弦电压,则这个关 只要 C34—2的输出电压,在数值上大于整 系就不能成立。 流二极管的正向导通电压,D33和D34中总有 (3)电阻测量电路 1个处于导通状态,另i个处于截止状态,电 仪器在测量电阻时,采用恒流源法,即在 路就能正常工作。电路能够整流的最小电压峰 被测电阻上加一恒定电流,然后测出被测电阻 值为 。/K。(∞)。其中 。为二极管导通时的 上的电压,用以显示被测电阻的阻值。恒流源 压降, 。(∞)为运放开环放大倍数。输入信 输出3种电流值,分别测试不同范围的电阻 号的频率上限由运放的带宽和上升速率决定。 值,如表1。 在跟随器的输出端加一隔直电容,是防止 表 1 被侧交流信号中包含的直流分量进入整流器, 引入测量误差。同时还应注意到,线性箍流电 路是以输入电压的平均值响应的。对于正弦波 输入时,电压有效值u与整流后的平均值 的 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 岑永享:DM2650数字繁用裘的原理和维修 恒流源电路示于图7。 用 7 当量程在0~2kQ范围时,控制器IC1的38 脚由低电平跳至高电平,36,37脚输出为低电 平。一方面对月 31继电器线圈加电,其13~9一 组触点闭合,R33-R34支路与031发射极接通, 同时使 C31的8~9一组开关接通,取样电阻月 33、月34接到IC33的反相输入端,构成imA恒流 源。简化电路如图8。 在2~200kQ量程时,控制器/Ct的37脚由 低电平跳变至高电平,经IC3-1反相,变成低电 平,加至034基极,Q3 ̄导通,继电器RY31右边 线圈加电,其1 3~9触点断开。同时,ICt的37脚 的高电平,使IC3i的1~2开关组、11~10开关 组接通, 月7一R36支路和 R8一R35支路并联 后,作为恒流源取样电阻接到IC33的反相端, 电路构成1 0 A的恒流源。简化电路如图9。 当量程在2O0k0~20MQ范围时,控制器 ICI的36脚由低电平跳变至高电平,37、38脚输 出为低电平,IC31的3~4开关组接通,其它开 囤8 阿 9 关组断开,VRs-R35支路接到IC33的反相端, 作为恒流源的取样电阻,电路构成0.IN.A恒流 源。其简化电路如图l0。 (4)电流测量电路 仪器的电流测量电路,是在输入端并接lQ 的标准电阻,电流流过电阻的压降,直接送到 A/n变换器。如果测量的是交流电流,则把在 标准电阻上产生的交流压降,经AClDC变换电 维普资讯 http://www.cqvip.com
航宅计删技术 第l4卷 路,送到A/D变换器中去。输入端用8只二极 管作桥式连接,组成输入保护。电路如图11。 2)A/D变换器 Hl一 仪器用7135作A/D变换器。其主要特点是 采用±5V双电源供电,功耗仅为10row,输入 为差动形式,可分辨l0 V的唐号,与TTL兼容。 如果工作时钟频率为1100kHz,可同时抑制 50/60Hz的干扰。其电路如图l2。 图l2中 月10、R11、 见——积分电阻} Cl8——自动调零电容,容量增大,则噪 声大, C]7——保持基准电容,增大该电容,可 减小分布电容的影响} RI2、De——线性校正电路,校正积分 ‘ 篓菊 0 L器的非线性。 C14为积分电容。它的容量将影响7135的 _J 线性。积分电容选取的原则是 C=10000 xT㈨xIl N ? 。P P 式 }1 71。 ——时钟周期} ,, ——积分电流J 。 ——积分电压波动值。 勰一盯一 一堕lCl一3g 圈 l2 (待续) 盯~绺眦招 一建H一Ⅺ
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