数字万用表的电路原理与检修经验

数字万用表有测试精度高、显示清晰、性能稳定的优点，随着它价格的不断下降，使用者越来越多。但由于许多人对它的结构原理还不了解，一旦出了故障，修理较为困难。本文介绍数字万用表的基本工作原理和几个检修实例。

一、基本电路原理

数字万用表一般采用7106型A／D转换集成电路，有些则使用微功耗的7126型或其改进型7136集成电路，在测量过程中，能自动完成：自动调零、信号积分、反向积分三个阶段的循环，其计数值N与被测电压V成正比，用数学式表示：
屏显示数N=信号积分时间T1/（时钟震荡周期TC×基准电压V0）×测量电压V
表内电路中，信号积分时间取为振荡周期的1000倍。时钟振荡周期由接在7106集成块的38、39、40脚上的时钟振荡RC元件值确定，一般调整在频率40kHz左右。基准电压由接在35、36脚的分压电阻确定，一般调整在100.00 mV。这样我们很容易算出：
N=1000×V/100.00=10V
显然，将小数点定在十位，便可直接读出测量结果。3又1/2位数字万用表最基本量程的显示值最大为199.99 mV。
数字方用表测量不同直流电压靠电阻分压来实现，测量不同的直流电流靠电阻分流来实现，测量不同的交流电压靠先经电阻分压，再由运放线性整流实现。

数字万用表测量电阻采用比例法。如图1所示，将基准电阻与被测电阻串联后，接在集成块+V与COM模拟地之间以取得读数。当R0=Rx时，显示值为1000。以200Ω挡为例，基准电阻是100Ω，显示值为10Rx，将小数点定在十位，即可直接读出结果。可见不同的电阻测量挡是通过改变基准电阻的阻值大小来实现的。

二、检修基本方法
从以上介绍可知，数字万用表不论选择什么量程，最终要求7106集成块的输入电压在200mV之内。检查最小直流电压挡，是修理数字万用表的基本出发。
以DT-830型表为例，其最小直流电压挡为200mV，对这挡功能的检查有四项内容，如下表所示：
7106集成电路功能检查

上述检查中若有不正常显示，应检查7106集成块的外围元件，这部分电路是万用表的核心，如图2所示。此项检查重点元件为：时钟振荡电路的R28、C7；基准分压器的R18、R19、W3、R20和R48；基准电容C9；自动调零电容Cll；积分元件C12、R32等。例如基准电压偏离时可调节W3，若可调范围不够，应改变R19、R20的阻值；又如，检验全亮笔画时发现显示数字缺划，应查显示屏与导电橡胶条间的接触是否良好，否则应考虑7106集成块或液晶显示器有无损坏。

如果以上检查中未见异常，则故障仅局限于个别量程中的有关分压电阻、分流电阻、运放元件、整流器件或保护电路中的个别元件有问题。这部分电路的检修方法与指针式万用表相同，这里不再介绍。
对于数字万用表其它测试功能的故障，应根据具体情况作针对性的检修。例如电路通断测试功能出了问题，应检查电压比较器、可控Rc振荡器和压电陶瓷片；又如在检测大容量电容时，未将电容事先放电，以致将CMOS双定时器7556集成块损坏，各挡均无法使用，应先换7556集成块。

三、检修案例
1、用户将一台进口AUTUAL ADM-7106型数字万用表不慎掉在地上，即出现负极性符号及高位1不显示的故障现象。拧开螺丝，取下导电胶条，看到液晶显示屏②、③引出脚处掉下了芝麻大的一块碎玻璃，损坏处的正是连接显示屏负极性符号和高位1笔划段的。借助放大镜，用HB铅笔在这两引脚处沿引线方向反复涂画，注意千万不要引起两脚短路。装上导电胶条时，在靠近修复端的螺丝稍微拧紧一点。开机后各测试功能恢复正常。
这种型号的万用表液晶显示屏为北京电子管厂液晶显示器分厂生产，如果损坏严重，可与厂家联系换新。
2、一台国产DT-890型数字万用表各挡显示数都乱跳，无法使用。经查发现集成块7556确已损坏，这种集成块为双列直插式14脚封装，在万用表的双面线路板上起拔很困难，较好的办法是用快口小剪刀将每条引脚都剪断，拿下集成块。再用烙铁烫开引脚焊点，就可逐一将引脚拔出。换新集成块后，检查直流电压200mV挡正常，再进行其它测试功能检查也都正常。
CMOS双时基集成块7556可用双极型集成块556代替，两者引脚功能完全相同，只是换用556后整机耗电较大。