-PAGE21-數字萬用表套件型號DT型號DT9205A裝配指導說明書裝配指導說明書

元件列表電阻器數量元件標號元件規格色環編碼部件編號□1R293KΩ1%橙-黑-黑-棕-棕□2R50、R5510KΩ1%棕-黑-黑-紅-棕□1R481000.3%棕-黑-黑-黑-棕□1R5911KΩ1%棕-棕-黑-紅-棕□1R57168KΩ1%棕-藍-灰-橙-棕□1R401．87KΩ1%棕-灰-紫-棕-棕□1R521．91KΩ1%棕-白-棕-棕-棕□1R54200Ω1%紅-黑-黑-黑-棕□1R1230K1%橙-黑-黑-紅-棕□2R51/R5639．2K1%橙-白-紅-紅-棕□1R534．11K1%黃-棕-棕-棕-棕□1R5876．8K1%紫-藍-灰-紅-棕□2R13/R479000.3%白-黑-黑-黑-棕□1R469K0.3%白-黑-黑-棕-棕□1R4590K0.3%白-黑-黑-紅-棕□2R34/R44900K0.3%白-黑-黑-橙-棕□1R49990K1%白-白-黑-橙-棕□1R41105%棕-黑-黑-金□1R361K5%棕-黑-紅-金□2R14/R162K5%紅-黑-紅-金□2R02/R1110K5%棕-黑-橙-金□6R06/R10/R30-R32/R37100K5%棕-黑-黃-金□3R03/R08/R201M5%棕-黑-綠-金□1R0510M5%棕-黑-藍-金□1R382M5%紅-黑-綠-金□5R01/R09/R33/R42/R43220K5%紅-紅-黃-金□2R04/R3930K5%橙-黑-橙-金□1R0747K5%黃-紫-橙-金□4R17-R19/R15470K5%黃-紫-黃-金□2R28/R646．8K5%藍-灰-紅-金□1R651000.3%棕-黑-黑-黑-藍□1R261K0.3%棕-黑-黑-棕-藍□1R259KΩ0.3%白-黑-黑-棕-藍□1R2490KΩ0.3%白-黑-黑-紅-藍□1R23900KΩ0.3%白-黑-黑-橙-藍□2R21/R224.5M0.3%黃-綠-黑-黃-藍□1R6390Ω0.3%白-黑-黑-金-藍□1R629Ω0.3%白-黑-黑-銀-藍□1R610.970.5%黑-白-紫-銀-綠□2R27/R35600-900Ω熱敏電阻電容器數量元件符號元件規格元件名稱部件編號□2C11/C1103.3uF/16V電解電容□3C09/C18/C1910Uf/16V電解電容□1C0147uF/16V電解電容□1C1347pF瓷片電容□1C08100pF瓷片電容□4C14-C1710nF金屬化電容CBB□1C0522nF金屬化電容CBB□2CO6/CO7100nF金屬化電容CBB□3C03/CO4/C12220nF金屬化電容CBB半導體器件數量元件符號元件規格元件名稱部件編號□8D07-D141N4004二極管□6D01-D05/D151N4148二極管□1Q39013三極管□2Q2/Q49014三極管□1Q19015三極管其它元器件數量名稱部件號□5二接觸片□1上下外殼□19V疊層電池□1液晶顯示器總成□1電源線（6.5CM）□2電容插座□4導電膠條（其中兩條在液晶總成里）□4輸入插座□2鋼珠Φ3mm□1旋鈕□2齒輪彈簧□1功能面板□42*6自攻螺絲(液晶總成及折疊簧片)□1屏蔽紙□13*8自攻螺絲（鎖線路板）□1護套□33*12自攻螺絲(鎖后蓋)□2開關□62*8機制螺絲(鎖液晶和鎖轉盤)□1IC:7106A□6螺母M2□2IC：2904□3電位器220Ω（VR1-VR3）□1IC：324□1錳銅絲(RCU)1.6*40□1表筆WB-06□1屏蔽彈簧□1說明書□1三端蜂鳴器總成□1保險絲管、座□2導線(8cm)□1晶體管插座□2折疊彈簧注意：IC1（7106）已經綁注意：IC1（7106）已經綁定在線路板上，這種方式一般稱為COB（chiponboard），綁定后已經我司測試。

元件列表a電阻值識別根據以下各色環所代表意義的列表來正確識別電阻值第1色環

第1位數第2色環

第2位數第3色環

如果使用倍乘數精度五色環電阻表示法精度倍乘132精度12四色環電阻表示法倍乘五色環電阻表示法精度倍乘132精度12四色環電阻表示法倍乘顏色數字顏色數字顏色數字顏色倍數顏色數字黑0黑0黑0黑1銀10%棕1棕1棕1棕10金5%紅2紅2紅2紅100棕1%橙3橙3橙3橙1K紅2%黃4黃4黃4黃10K橙3%綠5綠5綠5綠100K綠0.5%藍6藍6藍6藍1M藍0.3%紫7紫7紫7金0.1紫0.1%灰8灰8灰8銀0.01白9白9白9電容值識別法電容的常用單位為pF(皮法),nF(納法),uF(微法)。大多數電容的電容值是直接打印在電容上的，部分電容的電容值是按下列方法打印在電容上，電容的最大耐壓也打印在電容上。倍乘數數字01234589倍乘1101001K10K100K0.010.1注意：字母R相當于小數點字母M代表的精度為：20%字母K代表的精度為：10%字母J代表的精度為：5%

公制單位換算符號名稱乘數科學計數法p皮0.00000000000110-121000p=1nn納0.00000000110-91000n=1uu微0.00000110-61000u=1m毫0.00110-31000=1K-個11001000K=1MK千1000103M兆1000000106焊接規范說明：好的焊接方法是安裝DT9205A數字萬用表套件最重要的因素，合適的電烙鐵也十分重要。本指導說明書推薦使用40W的外熱式電烙鐵，并請隨時保持烙鐵頭的清潔和鍍錫。安全操作規程焊接時注意防護眼睛。不要將焊錫放入口中，焊錫中含鉛和其它有毒物質，手工焊接后須清潔雙手。確信焊接現場有足夠的通風。元件安裝下列所有的安裝步驟，在沒有特別指明的情況下，元件必須從線路板正面裝入。線路板上的元件符號圖指出了每個元件的位置和方向，根據本指導說明書只推薦使用63/37鉛錫合金松香心焊錫絲。禁止使用酸性助焊劑焊錫絲！正確的焊接方法不良的焊接方法1、將電烙鐵靠在元件腳和焊盤的結部。注：所有元件從焊接面焊接。1、加熱溫度不夠：焊錫不向被焊金屬擴散生成金屬合金。2、若烙鐵頭上帶有少量焊料，可使烙鐵頭的熱量較快傳到焊點上。將焊接點加熱到一定的溫度后，用焊錫觸到焊接件處，熔化適量的焊料；焊錫絲應從烙鐵頭的對稱側加入。2、焊錫量不夠：造成點不完整，焊接不牢固。3、當焊錫絲適量熔化后迅速移開焊錫絲；當焊接點上的焊料流散接近飽滿，助焊劑尚未完全揮發，也就是焊接點上的溫度適當、焊錫最光亮、流動性最強的時刻，迅速移開電烙鐵。3、焊接過量：容易將不應連接的端點短接。4、焊錫冷卻后，剪掉多余的焊腳，就得到了一個理想的焊接了4、焊錫橋接：焊錫流到相鄰通路，造成線路短路。這個錯誤需用烙鐵通過橋接部位即可。9205A的焊接注意事項：在插件完成后，先用一塊軟墊或海綿覆蓋在插件的表面，反轉線路板，用手指按住線路板再進行焊接，或者在每插一個零件后，將零件的兩只腳掰開，這樣在焊接線路板時，零件才不會從線路板上掉下來。（如圖所示）但是對諸如：開關、電容插座、電源線、輸入插座的焊接，應當逐一進行。放在海綿墊上插完所有的零件放在海綿墊上插完所有的零件焊三端蜂鳴器焊錫焊三端蜂鳴器焊錫三端蜂鳴器三端蜂鳴器安裝說明原件圖原件圖小方塊（壓片）套入螺母裝鋼珠和彈簧1、轉盤裝觸片：將觸片裝到觸片橫條上，注意安裝順序和位置（如圖所示A）小方塊（壓片）套入螺母裝鋼珠和彈簧2、轉盤圈裝螺母：直接把4個M2的螺母套入裝盤圈的相應位置。示意圖A3、裝轉盤（將轉盤套入轉盤圈中）：先將彈簧和鋼珠粘上凡士林，安裝到轉盤圈凸起的小方塊，將已裝好觸片的內轉盤斜插入轉盤圈中，在凸起的部分蓋上壓片。（小壓片的作用是：防止彈簧與線路板磨擦造成不良，防止彈簧彈出）注意在安裝彈簧、鋼珠和壓片時一定要粘凡士林否則不易安裝。裝好的裝盤應該是裝盤上的倒扣位于裝盤圈上（如圖所示A示意圖A4、轉盤安裝到線路板上：（如圖所示B）觸片朝下注意手勢。然后將轉盤扣入線路板，先拿好轉盤（如圖所示C）注意手勢，否則鋼珠和彈簧會彈出。5、鎖轉盤：將轉盤與線路板對準后用4個2*8的機制螺絲鎖上，在鎖時最好對角先鎖這樣轉盤比較容易固定。（如圖所示D）6、安裝液晶總成：先把2個M2的螺母套入厚片孔中，放到一旁，在將薄片放置在線路板上，從線路板下方反向穿入2*8的螺絲然后再溝槽中放入導電膠，導電膠條的導電部分（黑色）和線路板上的金手指接觸。其次將液晶總成中的電纜紙碳條部分和導電膠條接觸，如圖所示進行裝配。面向下最后放大壓框，然后鎖緊螺示意圖B絲即可。（如圖E所示）示意圖B7、將液晶總成套入前蓋，鎖上折疊彈片，搖動液晶，就可以選擇觀察液晶的角度了。8、裝旋鈕，先把9V電池扣上，打開開關，如果顯示器上顯示出“1”示器顯示出“0”9、鎖線路板：用1個3*8的自攻螺絲鎖上，蓋上后蓋鎖上3個3*12自攻螺絲即可。厚片厚片示意圖C示意圖C薄片薄片示意圖E示意圖E線線路板螺螺絲示意圖D示意圖D折疊彈片折疊彈片測試、校準及故障維修正常顯示測試不要連接測試筆到儀表，轉動撥盤，儀表在各檔位的讀數如下面列表，負號（-）可能會在各合為零的檔位中閃動顯示。B表示空白功能量程顯示數字功能量程顯示數字DCV200mV00.0可能有幾個字不回零hFE三極管0002V.000Diode二極管120V0.00OHM200Ω1200V00.02KΩ11000V00020KΩ1DCA200KΩ1200mA00.0可能有幾個字不回零2MΩ120mA0.00可能有幾個字不回零20MΩ12mA000200MΩ110A0.00通斷測試30Ω以下1ACV200mV00.02V.00020V0.00電容檔2000pF/2nF.000200V00.020nF0.00750V000200nF00.0DCA200mA 00.000.02uF.00020mA0.0020uF0.002mA00010A0.00如果儀表各檔位顯示與上述所列不符，常規故障請確認以下事項：不顯示：檢查電池電量是否充足，連接是否可靠。關機電路中是否存在問題，7106集成是否正常工作，液晶總成和線路板是否正確連接。不回零：檢查表頭電阻的值是否正確。檢查表頭電容的值是否正確，檢查二接觸片是否組裝正確、接觸是否良好。短接輸入端是否回零。由于此類儀表輸入阻抗極高，200mV可以允許5個字以內不回零。筆畫多筆少筆：檢查液晶片電纜紙是否有裝好，檢查7106對應的功能腳是否正常。參考后面的故障維修。校準校準前請查閱儀表說明書關于表筆連接和測量部分。A/D轉換器校準將被測儀表的撥盤開關轉到20V檔位，插好表筆；用另一塊已校準儀表做監測表，監測一個小于20V的直流電源（例如9V電池），然后用該電源校準裝配好的儀表，調整電位器VR1直到被校準表與監測表的讀數相同（注意不能用被校準表測量自身的電池）。當兩個儀表讀數一致時，套件安裝表就被校準了。將表筆移開電源，撥盤轉到關機位。如果校準錯誤：1、檢查線路板是否有短路，焊接不良現象2、檢查使用的電阻值和表頭的電容值。3、檢查分壓電阻是否有插錯，虛焊等現象。參考后面的故障維修。直流10A檔校準直流10A檔校準需要一個負載能力大約為5A、電壓5V左右的直流標準源。將被校準表的撥盤轉到“10A”位置，表筆連接如說明書所示，如果儀表顯示高于5A，在錳銅絲上增加焊錫使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的截面積相對減小，直到儀表顯示5A；如果儀表顯示小于5A，將錳銅絲從線路板上焊起來一點點，使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的阻值增大，直到儀表顯示5A。（注：在焊接錳銅絲時，錳銅絲的阻值會隨它的溫度變化而變化，只有等到冷卻時才是最準確的。剪錳銅絲時使它的截面積減小，從而使阻值增大，要注意一點是一定不要剪斷錳銅絲。）直流電壓測試如果你有一個直流可變電壓源，只要將電源分別設置在DCV量程各檔的中值，然后對比被測表與監測表測量各檔中值的誤差，要求滿足本指導說明書后面所列對DCV精度要求。如果沒有可變電源，可以采取以下兩種測量方法：將撥盤轉到20V量程，如說明書中測量直流電壓得方法測量9V的疊層電池，調節電位器VR1，使表頭顯示9.0V為止。將撥盤轉到2V量程，如說明書中測量直流電壓得方法測量1.5V的通用的堿性電池，使表頭顯示1.5V數值。交流電壓測試交流電壓測試，需要交流電壓源，市電是最方便的。注意：用市電220VAC做電壓源要特別小心，在表筆連接市220VAC前要將撥盤轉到750VAC。撥盤轉到750VAC量程，然后測量市電220VAC，與監測表對比讀數，如果不準確可調節電位器VR2。要求達到本書所要說明書所要求的精度。如果上面的測量有問題：檢查交流電路中的電阻、電容的數值和焊接情況。檢查二極管的安裝方向及焊接情況是否正常。檢查集成IC2（2904）是否正常工作。再重新校準是否直流電壓存在問題。直流電流測量將撥盤轉到200uA檔位，依照說明書連接儀表，當RA等于100KΩ時回路電流約為90uA，對比被測表與監測表的讀數。將撥盤轉到下表中的各電流檔，同時按下表改變RA的數值，對比被測表與監測表的讀數。量程RA電流（大約）備注200uA10KΩ900uA如果200mA檔的偏高，可以改變0.99Ω的阻值,從而使它正常，在0.99Ω的電阻旁RX上并聯一個電阻。20mA1KΩ9mA200mA470Ω19mA如果上面的測量有問題：檢查保險管是否正常。檢查分壓電阻的數值和焊接情況。電阻/二極管測試用每個電阻檔滿量程一半數值的電阻測試檔，對比安裝表與監測表各自測量同一個電阻的值。用一個好的硅二極管（如1N4004）測試二極管檔，讀數應約為650左右，對于功率二極管顯示數值要低一些，請與監測表對比使用。如果上面的測量有問題：檢查分壓電阻的數值是否正常。檢查表頭電阻電容是否正常。檢查熱敏電阻是否擊穿。通斷測試將待測表功能旋鈕轉至音頻通斷測試檔（與二極管檔同檔），輸入50Ω以下的電阻值，蜂鳴器應能發聲，聲音應清脆無雜音。輸入100Ω不發聲。如果沒有聲音應檢查蜂鳴器線是否焊接正確或蜂鳴器總成本身是否有問題。檢查蜂鳴器電路中的電壓比較電路是否存在問題。檢查由Q4、R14、R15、R16及陶瓷晶片組成的音頻振蕩電路是否存在問題。hFE測試將撥盤轉到hFE檔位，用一個小的NPN（9014）和PNP（9015）晶體管，并將發射極、基極、集電極分別插入相應的插孔。被測表顯示晶體管的hFE值，晶體管的hFE值范圍較寬，可以參考監測表使用。如果上面的測量有問題，請檢查以下問題：檢查晶體管測試座是否完好、焊接是否正常，有否短路、虛焊、漏焊等。檢查兩個對應的220K電阻和10Ω的數值及焊接是否正確。電容測量將轉盤撥至200nF量程，取一個標準的100nF的金屬電容，插在電容夾的兩個輸入端，注意不要短路，如有誤差可調節VR3電位器直到讀數準確。如果測量有問題檢查電容電路是否有問題。檢查10nF電容是否有損壞。檢查39.2K電阻是否有虛焊變值現象。檢查324集成是否有正常工作.。安裝后蓋、護套、支架將后蓋裝入已調試好的儀表的面蓋，用三只3*8的螺絲緊固后蓋（參照示意圖K）。后蓋護套支架螺絲后蓋護套支架螺絲原理圖常規的幾種故障與維修1、不顯示：首先檢查電源線是否存在開路現象，檢查開關是否有損壞，檢查Q1、Q2、D1、D2是否焊反，檢查IC2是否正常工作或虛焊、貼反等現象，檢查R1-R6電阻的數值和虛焊問題。2、筆畫問題：檢查對應的功能腳是否正常，檢查液晶的裝配情況是否存在不良，檢查對應的筆畫腳的走線是否存在短路和斷路等現象。導電膠條是否放置正確。3、直流電壓誤差：檢查R13、R12的數值是否有插錯，檢查對應的分壓電阻是否存在插錯、短路、虛焊等現象。4、交流不輸入：檢查D3、D4是否存在插反現象，檢查IC3是否功能失效、虛焊等現象。5、電容檔不輸入：首先檢查交流電壓是否正常，如果不正常應該從交流電路著手，倘若正常，那么就是電容檔問題，首先要看四個10nF電容是否存在虛焊、插錯等現象。再檢查各電阻的數值與焊接問題，最后判定324的功能問題。6、蜂鳴器不叫：檢查蜂鳴器在焊接部分是否存在短路，檢查R15、R16、R14、Q4、R38、R39的數值是否插錯或焊接問題。再檢查IC2b、IC3C的功能及焊接問題。用手指壓緊陶瓷晶片后，聲音是否有所改變，蜂鳴器的連線是否焊接正確。7、二極管不輸入：檢查PTC、R34、R36、R37的數值是否插錯和焊接問題。8、電阻檔不輸入：檢查PTC、R64、D15的數值是否插錯和焊接問題，檢查Q3是否存在短路等現象。工作原理DT9205A儀表主要部分的方框圖如示意圖1。該儀表的心臟是一片大規模集成電路，該芯片（7106）內部包含雙積分A/D轉換器，顯示鎖存器，七段譯碼器和顯示驅動器，它的工作原理框圖見示意圖2。輸入儀表的電壓或電流信號經過一個開關選擇器轉換成一個0到199.9mV的直流電壓。例如輸入信號100VDC，就用1000：1的分壓器獲得100.0mVDC；輸入信號100VAC，首先整流為100VDC，然后再分壓成100.0mVDC。電流測量則通過選擇不同阻值的分流電阻獲得。顯示驅動A/D轉換器直流模擬電路分壓器V顯示驅動A/D轉換器直流模擬電路分壓器V開關選擇器V交流整流電路輸入7106IC的直流信號被接入一個A/D轉換器，轉換成數字信號，然后送入譯碼器轉換成驅動LCD的7段碼。V交流整流電路開關選擇器Ω電阻轉換電路輸入信號A/D轉換器的時鐘是由一個振蕩頻率約48KHz的外部振蕩器提供的，它經過一個四分之一分頻獲得計數頻率，這個頻率獲得2.5次/秒的測量速率。開關選擇器Ω電阻轉換電路輸入信號1.999小數點四個譯碼器將數字轉換成7段碼的四個數字，小數點由選擇開關設定。1.999小數點液晶顯示A雙積分A/D轉換器的工作原理液晶顯示A電流分流電路A/D轉換器的每個測量周期分成三個階段：自動調零（AZ），正向積分（INT），反向積分（DE）。電流分流電路示意圖1第一階段，自動調零AZ（AUTO-ZERO）：在此階段，SAZ閉合，SINT、SDE斷開，完成以下工作：第一，將IN+，IN-的外部引線斷開，并將緩沖器的同相輸入端與模擬地短接，使芯片內部的輸入電壓VIN=0V；第二，反積分器反相輸入端與比較器輸出端短接，此時反映到比較器的總失調電壓對自動調零電容CAZ充電，以補償緩沖器，積分器和比較器本身的失調電壓，可保證輸入失調電壓小于10uV，第三，基準電壓VREF向基準電容CREF充電，使之被充到VREF，為反向積分做準備。示意圖1第二階段，正向積分（亦稱信號積分或采樣）INT（integral）：此時SINT閉合，SAZ和SDE斷開，切斷自動調零電路并去掉短路線，IN+，IN-端分別被接通，積分器和比較器開始工作。被測電壓VIN經緩沖器和積分電阻后送至積分器。積分器在固定時間T1內，以VIN/（RINT-CINT）的斜率對VIN進行定時積分。令計數脈沖的頻率為FCP，周期為TCP，則T1=1000TCP。當計數器計滿1000個脈沖數時，積分器的輸出電壓為V0=KVINdt=KT1·VIN（1.1）RINTCINTRINTCINT式中，K是緩沖放大器的電壓放大系數，T1也叫采樣時間。在正向積分結束時，VIN的極性即被判定。第三階段，反向積分，亦稱解積分DE（DecomposeIntegral）：在此階段，SAZ，SINT斷開，SDE+，SDE-閉合。控制邏輯在對VIN進行極性判斷之后，接通相應極性的模擬開關，將CREF上已充好的基準電壓接相反極性代替VIN，進行反向積分，斜率變成VREF/（RINT-CINT）。經過時間T2，積分器的輸出又回到零電平，參見示意圖3，該圖分別繪出對負極當反向積分結束時，有關系式V0-KVREFdt=V0-KVREF=0（1.2）RINTCINTRINTCINT將式（1.1）代入式（1.2）中整理后得到T2=T1·VIN（1.3）VREF假定在T2時間內計數值（即儀表顯示值，不考慮小數點）為N，則T2為NTCP，代入式（1.3）中得到N=T1·VIN（1.4）TCPVREF分析式（1.4）可知，因T1，TCP，VREF均是固定不變的，故計數值N僅與被測電壓VIN成正比，由此實現了模擬量-數字量轉換。在測量過程中，ICL7106能自動完成下述循環A/D轉換器的時序波形如圖3所示，每個階段的時間分配如下：自動調零時間：1000TCP-3000TCP正向積分時間T1：3000TCP-4000TCP（T1=1000TCP）反向積分時間T2：0-2000TCP每個A/D轉換周期為4000TCP，折合16000T0需作幾點說明：自動調零時間是可變的，必須等上一次反向積分結束后才開始。舉例說明，若在0-1850TCP時間內完成反向積分（T2-1850Tcp），就從1851TCP-3000TCP的時間內自動調零，此時調零時間為3000TCP-1851TCP=1149TCPT1是固定不變的，T2則隨VIN的大小而變化，因為T1/TCP=1000，選基準電壓=VREF=100.0mV，所以由式（1.4）得到N=1000·VIN=1000·VIN=10VIN（1.5）VREF100.0即VIN=0.1N（1.6）只要將小數點定在十位后邊便可直讀結果。滿量程時N=2000，VIN=VM，由式（1.4）可導出滿量程電壓VM與基準電壓的關系式VM=2VREF（1.7）顯然，當VREF=100.0mV時，VM=200mV，VERF=1000mV時，VM=2V。式（1.7）對ICL系列31/2位A/D轉換器均適用。31/2位DVM，DMM的最大顯示值為1999，滿量程時將顯示過載符號“1”。上述定時關系由7106本身特性所決定，外界無法改變。為提高雙積分數字儀表抑制工頻干擾的能力，所選采樣時間T1應為工頻周期的整倍數。利用正向積分階段對輸入電壓取平無均的特點，即可消除外界引入的工頻干擾。我國采50Hz交流電網，其周期為20ms，應選T1=n·20ms（1.8）式中n=1，2，3…。N愈大，對串模干擾的抑制能力愈強，但A/D轉換時間延長，測量速率降低，例如可取時鐘頻率f0=40KHz，即T1=1000TCP=100ms，恰是20ms的5倍，歐美國家采用60Hz交注電網，周期是162/3ms。為抑制60Hz干擾，可選f0=331/3KHz，40KHz，48KHz，60KHz等。實際上考慮到交流電網的頻率也會有一定波動（例如在500.5Hz范圍內變化），一般情況下并不要求時鐘頻率嚴格等于規定值，允許有一定的偏差。但時鐘頻率的穩定性應盡量高，否則在T1，T2兩個時間內TCP不等，會影響轉換準確度。數字電路數字電路亦稱邏輯電路，ICL7106數字電路如圖2所示，數字電路如圖2所示，數字電路主要包括8個單元電路（1）時鐘振蕩器，（2）分頻器，（3）計數器，（4）鎖存器，（5）譯碼器，（6）異或門相位驅動器，（7）控制邏輯，（8）31/2位LCD顯示器，圖中虛線框內表示7106的數字電路，框外是外圍電路。1、雙積分A/D轉換器采用TSC7106型CMOS單片3?位雙積分式A/D轉換器，基本量程按200mV設計.在原理圖中，由R10、C8與7106內部的反相器F1、F2構成兩級反相式阻容振蕩器.實取R10=100KΩ，C8=100pF，代fO≈0.45/RC得到時鐘頻率f0≈45.5kHz.可近似取48kHz.進而計算出儀表的測量速率F0/16000≈48kHz/16000=3次/秒基準電壓由R12、VR1、R13組成的分壓器.仔細調整電位器VR1，可使VREF=1000.0mV.因為基準電壓源E.（V+-COM）的典型值為2.8V,當VR1的滑動觸頭移至最下端a點時Va=R13/（R12+VR1+R13）*E0=900/（30k+200+900）*2.8V=81.1mv而RP1調至最上端b點時Vb=（VR1+R13)/（R12+VR1+R13）*E0=(200+900)/（30k+200+900）*2.8V=134.4mV所以VR1的電壓調節范圍是81.1-134.4mV,從中可以調出VREF=100.0mV.R08、C05組成輸入端的高頻阻容濾波器，濾除高頻干擾，R08還起限流作用.C04是自動調零電容，C03為基準電容.R09、C07分別是積分電阻和積分電容.31/2位液晶顯示器的型號為FI0092，除數字顯示外，還有負極性標志符顯示.7106的段驅動端（2-19腳，22-25腳）、負極性驅動端POL（20腳）和背電極端BP（21腳），經導電橡膠條依次接至LCD的相應引腳.2、自動關機及低電壓指示電路自動關機電路由電源開關K2、電解電容器C01、單運放TL2904（IC2）、NPN型晶體管9014（Q2）、PNP型晶體管9015（Q1）所組成.TL2904接成電壓比較器，Q1起開關作用，Q2是推動管.電路的工作原理分析如下：當電源開關K2撥至OFF位置時，手動關機.9V電池E向C01迅速充電，直到VC01=E.K2撥于ON時接通電源.此時IC2同相輸入端（腳3）的電壓V3=VC01.反相輸入端（腳2）的電壓由下式決定：V2=R03/(R01+R03)*E=220k/(1M+220k)*E=E/6(2.1)隨著C01向R05持續放電,VC01逐漸降低,有公式VC01)=Ee-t/R05C01(2.2)式中，t為放電時間.令E=9V，代入式（2.1）中得到V2=1.5V，V2即電壓比較強的參考電壓.顯然，當VC01＞V2時，IC4輸出高電平，Q2導通，進而使Q1導通.電池E經過Q1的E-C電極加至TSC7106等的V+端，芯片正常工作.E還經過D02給IC4供電，D02起隔離作用，避免VC01與E互相影響.當VC01＜1.5V時，IC4翻轉，輸出低電平，令Q2和Q1截止，切斷V+的供電線路，使儀表停止工作.由此可見，R05和C01在電路中起“定時器”的作用：關機后C01充電，開機后C01向R05放電，放電時間常數t=R05C01將VC01（t）=1.5V，E=9V，R05=10MΩ，C01=47uF一并代入式（2.2），很容易計算出自動關機電路的供電時間.因為1.5=9e-t/10M×47u故t=470ln6=842s≈14min這表明，儀表大約工作14分鐘之后即可自動關機.若需重新測量，應先將K2撥至OFF，再次對C01充電，然后把K2撥回ON，就可以繼續使用.分析式（2.2）可知，增大R60的阻值，能增加工作時間；反之，減少R05的阻值就縮短了工作時間.例如取R05=5.1MΩ時，經大約7分鐘就自動關機.3、直流電壓測量電路利用電阻分壓器可將基本量程為200mV的表擴展成五量程直流數字電壓表，五個電壓量程分別是200mV、2V、20V、200V、1000V.圖2.2中R21-R26為分壓電阻，均采用誤差為±0.5%的精密金屬膜電阻.分壓器的總阻值為1MΩ，各檔的分壓比由量程選擇開關S2來控制.需要說明兩點：(1)為節省數字萬用表中的元件，通常是借用多量程直流數字電壓表的分壓電阻作為數字歐姆表的標準電阻.對DT9205A而言，直流電壓為5檔，電阻卻為6檔，因此至少需用6只分壓電阻.鑒于200mV檔分壓電阻達9.0MΩ，這便于調整，選用配對電阻R21和R22，二者串聯可獲得9.0MΩ的高阻.1000V檔分壓電阻值應為1KΩ（R26），該檔的分壓比為1KΩ/10MΩ=1/10000,R65還兼作200Ω檔的標準電阻.（2）各電壓檔的輸入電阻均為10MΩ.這是考慮到TSC7106的輸入電阻rIN=1010Ω=10000MΩ（典型值），在設計多量程數字電壓表時，一般選儀表的輸入電阻RIN=0.001rIN=10MΩ，使rIN＞＞RIN，故可完全忽略rIN對信號的分流作用.4．直流電流測量電路當被測電流IIN流過分流電阻時可產生電壓降，以此作為200mV基本表的輸入電壓VIN，即可實現I/V轉換，利用數字電壓表顯示出被測電流的大小.再通過量程選擇開關擴展成多量程直流數字電流表.DT9205A的4個DCA量程依次是：2mA、20mA、200mA、和20A檔單獨使用一個輸入插孔，不經過選擇開關.分流器由R60-R63及RCU組成，總阻值為1KΩ.其中，R61-R63選用精密金屬膜電阻（誤差為±0.3%）.因20A的工作電流很大，故分流電阻使用一根錳銅絲電阻，其冷態阻值用電橋校準為0.01Ω.在圖2.2中，FU是0.5A/250V的快速熔絲管，起過流保護作用.D13、D14組成又向限幅二極管，作過壓保護作用.當輸入電壓低于硅二極管的正向導通電壓時，二極管截止，對測量并無影響.一旦VIN＞0.6-0.7V，二極管迅速導通，從而限制了儀表的輸入電壓.應當指出的是20A檔未加保險裝置，因此用該檔測量最大輸入電流（20A）的時間不得超過15S，以免損壞錳銅絲電阻及線路板上的印制線。5、交流電壓測量電路該表采用平均值響應的AC/DC轉換電路，5個交流電壓量程依為200mV、2V、20V、200V、750V（有效值）.現將最高量程定為750V，是因為量程選擇開關（轉盤上的觸片開關）S2的耐壓值為1000V，該檔的最大峰值電壓Vp=2×750=1060V，同1000V已經很接近.測量交流電壓時仍借用直流電壓檔的分壓器.利用低漂移雙運放TC2904中的一組運放二極管D03，組成平均值響應的線性半波整流電路.這種電路可避免二極管在小信號整流時引起的非線性誤差，使輸入電壓VIN（RMS）與輸出電壓V0（平均值）成線性關系，適于測量0-200mV的弱交流電壓.對半波整流而言，正弦波電壓有效值與平均值的關系為VRMS=2.22V.這就要求電路的電壓放大倍數必須大于2.22倍，才有調整的余量.電路中的R29、R30是負反饋電阻，可將IC3偏置在線性放大區，同時控制運放的增益.現取R29=R30=100KΩ，IC3同相端的輸入電阻R31=100KΩ，故電壓放大倍數為KV={1+(R29+R30)/R31}=1+(100k+100k)/100k=3>2.22(倍)上式所得符合電路設計要求.需要注意的是IC3b作同相放大器使用，目的在于提高其輸入阻抗，減小對輸入信號的衰減.盡管TC2904屬于低漂移運放，但考慮到AC/DC轉換器的輸入電壓很弱，即使漂移電壓很小，也可能造成測量誤差，因此，需通過C10和C11起隔直作用，不讓直流成分（包括IC3的漂移電壓）進入整流濾波電路.在正半周時D03導通，D04截止，IC3的輸出電流途經C10→D03→R29→R40→VR2→地（COM端），并經過R28對C09進行充電.負半周時D05導通，D03截止，電流途經地→VR2→R40→D04→C105→IC3.此時C09緩慢地放電，放電時間常數T=rINC6.rIN是TSC7106的輸入電阻，其阻值極高，典型值達1010Ω，故可認為C09兩端電壓仍維持不變.由R28和C09組成的平滑濾波器可濾掉交流紋波，高頻干擾信號則由R37、C12構成的高頻濾波除，從而獲得穩定的平均值電壓V0.再由TSC7106對V0進行A/D轉換.VR2是交流電壓檔的校準電位器，調整VR2可使整個AC/DC轉換器的電壓放大倍數為2.22倍，令儀表直接顯示出被測電壓的有效值.R6在電路中起保護作用.負半周時，D04為反向電流提供通路，C13是運放的頻率補償電容.R29和C13還為D05提供一個合適的偏置電壓，以減小AC/DC轉換器對小信號進行放大時的波形失真.6、交流電流測量電路在直流電流檔的基礎上再增加AC/DC轉換電路，就構成6量程交流數字電流表，其原理不贅述.7、電阻測量電路采用比例法測量電阻.此時需將原來的基準電壓電路斷開，TSC7106內部的2.8V基準電壓源經過R64、D15，提供測試電壓VTEST=VD10≈0.7V.標準電阻R0（即電路中的R21-R26）正溫度系數熱敏電阻PTC，與被測電阻RX構成串聯電路.以R0上的壓降作為7106的基準電壓，RX上的壓降則作為7106的輸入電壓.因為VRX/VR0=RX/R0所以RX=R0/VR0*VRX=R0/VR0*VIN(2.3)式中，比值R0/VR0為一定值，因此RX僅與VRX（即VIN）成正比，這就是比例法測量電阻的原理.電阻檔的保護電路由晶體管Q3（9013）和正溫度系數熱敏電阻PTC以及限流電阻R08所組成.這里是將Q3的集電結短接，利用其發射結反向電壓約為5.8-78V的特性，代替穩壓管作過壓保護.PTC則是過流保護元件.當不慎誤用電阻檔測量220V交流電壓時，電壓經PTC加到Q3上，使Q3反向擊穿（軟擊穿）.由于PTC的初始電阻很低，常溫下僅550Ω，所以它上面通過的電流很大，使PTC迅速發熱，電阻值急劇增大，對Q3起到限流保護作用，使之不會轉人硬擊穿而燒毀，進而保護了TSC7106不致損壞.具體講，在交流電壓的正半周，Q3反向擊穿，將VREF-COM之間的電壓箝位于6V左右.在負半周，Q3正向導通，又把VREF-COM之間的電壓箝制在0.6-0.7V左右.需要說明的是，220V電壓雖可通過R08，加至IN+端，但由于R08的阻值（IMΩ），能將輸入電流限制在220uA以內，加之TSC7106的模擬輸入端內部設有過壓保護電路，可承受1000V的瞬間電壓，因此只要保護電路正常動作，就不會損壞芯片.綜上所述，PTC和Q3的保護作用可歸納成兩條，一是為220V交流電源的電流提供一條通路，使之不流入ICL7106中；二是對VREF-COM之間的電壓進行箝位.IN+端主要由R08作限流保護.為了抑制外界干擾信號，同時也降低Q3在反向擊穿時產生的器聲電壓。8、二極管和蜂鳴器檔利用7106內部的基準電壓源E.向被測二極管提供2.8V的測試電壓，使正向接法的二極管導通，正向工作電流IF≈1mA.導通壓降VF經過R21、R22構成的分壓器再衷減10倍之后，就作為7106的輸入電壓.此時基準電壓VREF仍為100.0mA，但儀表量程已擴展為2V，故可顯示出被測二極管的正向壓降VF值.該檔還用來檢查線路的能斷，亦可稱之為蜂鳴器檔.9205A的原理圖中的IC3（?TC2904）作電壓比較器使用，其同相輸入端（腳3）加參考電壓V3V3=R39/(R38+R39)*E=30k/(2M+30k)*28=0.064V反相輸入編（腳2）則施以比較電壓V2，設二極管D3的導通壓降VD3=0.7V，未接RX時V2=(R34+R372)/(R14+R35+R34+R37)*(E0*VD3)=(900k+100k)/(100+2k+900k+100k)*(2.8-0.3)≈2.1V由于V3＜＜V2，故比較器在常態下輸出低電平.當V/Ω插口與COM插口之間接被測線路電阻RX時，若RX＜70Ω（例如設RX=60Ω）時，腳2的電壓變成（忽略R34和R37的并聯影響）V’2=RX/(R14+R35+RX)*(E0-VD3)=60/(100+2k+60)*(2.8-0.7)=0.058V因為V’2＜V3，所以比較器翻轉，IC3a輸出高電平.二極管檔的保護電路由D7、D8和R35組成，Q4、R14、R15、R16及陶瓷晶片組成的音頻振蕩電路，由IC3A組成的電壓比較器翻轉輸出大于2.6V的電壓時，陶瓷晶片發出聲響以表示被測線路接通.當RX＞70Ω時，蜂鳴器不發聲，。需要說明兩點：(1)采用電阻檔檢查線路通斷時，既要注意被測線路和表筆，還必須觀察LCD顯示出的電阻值來判斷線路的通斷，使用很不方便，況且受儀表測量速率所限，測量時費工費時.使作蜂鳴器檔，眼睛可以關注被測線路及表筆，僅憑聽覺就能迅速判斷線路是否接通，使用非常方便.在對多根導線區分線號時尤為迅速、簡捷.(2）與基本測量檔不同，蜂鳴器檔屬于附加功能測試檔，因此該檔不規定準確度指示，只給出通、斷發聲的大致范圍.對DT9205A而言，規定RX＜70Ω時蜂鳴器發聲，也只是個大致范圍，允許有一定的偏差.根據理論計算，僅當RX＜65Ω時，蜂鳴器才能發聲.考慮到電阻元件值存在一定誤差，并且VD3≈0.7V，故大致規定70Ω為發聲界限.假定某塊DT9205A在RX＜65Ω時發聲，也應該視為合格.9、測量晶體管HFE的電路利用該檔的HFE的插口，能夠測量小功率PNP或NPN型晶體管的HFE，測量范圍是0-1000倍.以PNP管為例，將被測管的E、B、C電極按順序插入E、B、C插孔時，C極接通V+，由7106的E0提供2.8V的集電極電壓.測試電路屬于共發射接法.R42和R43（均為220KΩ）為固定編置電阻，所提供的基極電流IB≈E0/R43≈2.8V/22KΩ≈10uA.發射極經R41（10Ω）接模擬地COM.R41是取樣電阻，由它實現I/V轉換，將發射極電流IE轉換成儀表輸入電壓VIN.因為HFE≈IC/IB（2.4）IE=IC+IB≈IC（2.5）所以VIN=IER41≈ICR27=HFEIBR41（2.6）將IB=10uA，R41=10Ω代入式（2.6）中整理后得到HFE=10VIN（2.7）顯然，若選用200mV檔（去掉小數點）并將VIN的單位取mV，即可直讀HFE值.由于HFE插口的輸出電流有限，通常規定IC≤10mA，因此HFE檔的測量范圍是0-1000倍.HFE＞1000時，E0明顯降低，測量誤差會增大.當HFE≥2000時，儀表溢出.使用HFE檔時應注意下列事項：(1)HFE插口共有8個插孔.以PNP為例，整排的兩個E孔在內部連通，使用時可任選其中一個E孔.設置兩個E孔只是為了測量方便.（2）晶體管的HFE值與測試條件有關.鑒于被測管在低電壓、小電流條件下工作，并且式（2.4）中未考慮穿透電流ICEO等因素的影響，因此測量結果僅供參考.HFE檔的優點在于測量簡便、迅速、安全，特別適合于業余條件下挑選晶體管，進行晶體管配對.（3）設計PNP管測量電路時，需要改變電源電壓E0的極性，只需將R42和R43的位置進行互換，改變其在晶體管測量電路中的位置即可。9、電容測量電路早期數字萬用表產品（例如DT9205A）采用脈寬調制（PWM）法測量電容量.其設計思想是利用被測電容器CX的充放電過程來調制頻率為一定的脈沖波形，使其占空比D與CX成正比.再經過濾波電路取出其直流電壓VO，送至A/D轉換器中.顯然，其變化規律為：CX↑→D↑→VO↑，反之亦然.從而完成了C/DCV的轉換過程，將被測電容量變成直流電壓，例如，DT890A脈寬調制法測電容的缺點是，每次測量之前必須手動調零，給操作人員帶不不便.此外，測量準確度較低.新型數字萬用表普遍采用容抗法測量電容，實現了自動調零.其設計思想是，首先利用頻率約為400HZ的正弦波信號將CX變成容抗XC，然后進行C/ACV轉換，反XC量轉換成交流信號電壓，再經過AC/DC轉換器取出平均值電壓VO，送至A/D轉換器.顯然VO與CX成正比，只要合理設計并適當調節電路參數，即可直讀電容量.容抗法測量電容的主要優點是電容檔能自動調零，使測量過程大為簡化，縮短了測量時間；測量準確度亦得到提高.因此，新設計定型的DT890C+、DT930F+、DT970、DT980、DT1000型數字萬用表均采用該設計方案.DT9205A的電容測量電路由IC4組成，采用雙運放電路.其中，IC4b和R51、C15、R56、C14構成文氏橋振蕩器.振蕩頻率由下式確定f0=1/2πRC（3.6）現取R1=R12=R=39.2KΩ，C8=C9=C=0.01uF，代入上式f0=1/（2π*39.2K*0.01uF）=406HZ≈400HZ文氏橋振蕩器的輸出波形為正弦波.IC4C是一級反相輸入的緩沖放大器.其電壓增益為A2b=-（R54+VR3）/R55式中，VR3為電容檔校準電位器，調節VR3可以改變IC4C的電壓增益.IC4a是一級反相輸入電壓放大器.它與IC4C的不同之處主要有兩點：第一，其負反饋電阻Rf（亦即電路中的R48、R44-R47）的阻值依電容量程而定；第二，這里是把被測電容的容抗XC作為運放的輸入電阻.眾所周知，電容器的容抗與頻率、電容