数字万用表的计量与维修

天涯思梅 · 发表于 2013-1-9 11:46:01

数字万用表的计量因其无检定规程，现采用的是校准方法，用数字多用表校准仪(要求它的系统综合误差小于被检表允许误差的1／3-1／5)对其电压挡、电流挡、电阻挡进行校准。在校准时，校准点的选择是一个关键问题。因数字万用表是在数字电压表(DVM)的基础上扩展的，所以在基本最程(即一般在DC200mV挡)上选取5-10个点，其他扩展量程上选取2—5个点，要求每个挡位的检测点均匀选取(在满量程的十分之一到满量程)，而且要与上个挡位保持连续。在基本量程上，不理想的点在其他最程上必须检测。校准时一般遵循从直流到交流，从电压到电流的检测顺序。用所测结果与际准随进行比较来确定被检表的误差，从而判定其是否满足技术要求。
在计量数字万用表中出现最多的故障是超差，即仪器仪表在相应挡位的相对误差超出其误差范围。这个误差范围一般在使用说明书中均有标注：±(a％×RDG+n字)。超差在数字表的维修中是较难解决的一个同题，下面分几种情况加以阐述：
1．经过计量后电压挡、电流挡的显示值比实际值偏大很多。这种情况一般均为电池电压不足引起，电池电压一般在7V左右时(叠层电池电压正常值为9V)．数字表的显示值就会偏大。从下式可以看出：
N=K×Vin／Vref
式中，N为数字表的显示值；K=T1／Tcp(T1为信号积分时间；Tcp为记数脉冲的周期，K值是一个固定常数)：Vin为数字表的输入值；Vref为参考电压。
当电池电压在使用较长时间后，电压会下降到7V左右，这势必会影响到A／D转换器内部基准电压源的稳定性，使基准电压Vref也发生波动，引起测量误差。经更换电池后故障就可排除。
2．经过计量后，电压挡、电流挡的显示值比实际值偏大或偏小。这种情况均为参考电压不正常而引起(参考电压的正常值为100mV)，由于它是靠多圈电位器来调整的，而电位器的触点有时会偏移。如在调整7106A/D转换器中Vref时，在36脚Vref与35脚Vref-两端要求并接一块准确度优于±0．05％的4位半数字电压表来监测基准电压。
调整多圈电位器，使Vref=+100mV。在调整Vref时必须在校准仪上进行，现场监测调试好DC200mV挡各个点后，其余挡一般不会有问题。
3．电压挡、电流挡个别挡位的检测点均超差。此时就应考虑分压、分流电阻是沓超差，一般部是由于元器件老化而直接影响其准确度，在测量这些电阻时应该用高精度的数字表或电桥来测量，更换相应的高精度的网络电阻。这些电阻的精度一般都在0．2％(或0.5％)，如果多挡位超差严重，建议报废处理。
4．个别点超差。这种情况多因为挡位开关长期使用脏污而导致接触电阻增大引起的故障，而且这种故障最易出现在电阻挡。电阻挡一般采用比例法测量电阻，Vin／Vro=Rx／Ro(Vin为被测电阻的压降；Vro为基准电阻的压降；Rx为被测电阻；Ro为基准电阻)。其优点是即便基准电压存在一定偏差，也不会增加测量误差，因此可降低对基准电压的要求。尤其在小量程时，挡位开关的接触电阻对测量结果影响大些。临时处理办法是在电阻挡多转动几圈挡位开关以解决问题，但最彻底的解决办法是用酒精清洗各触点或用细砂纸来打磨触点。
5．直流挡正常而交流挡超差。这种情况多为AC／DC转换器部分的放大器增益调整电路不正常引起。改变增益电路可以用来调节输出的DC量，从而可以调整超差。
另外，在计量中出现故障的仪表必须送修，修理好后经重新计量、校准，检定正确后方可使用。