实例分享使用仪器仪表检修电路板的方法是(仪器电路板维修)

导语：实例分享，使用仪器仪表检修电路板的方法

Finnigen菲尼根LCQ DecaXP Plus质谱分析仪控制板自检不过

故障 ：使用者反映某项功能自检通不过，某一处100多伏电压上不去。

检修 ：检查各元件外观无任何异常，未见烧损，未见断线、腐蚀情况。万用表测试各保险管、三极管、MOS管、稳压管正常。受控电压为100多伏，首先考虑与模拟电路有关。此板模拟电路高压部分在板上有特别标示注意高压，电路包含6个高电压运算放大器PA42，如图6.34所示。

图6.34　质谱分析仪控制板

此运算放大器外观及引脚功能如图6.35所示。

图6.35　高电压运算放大器PA42

实测电路板上PA42的第2脚接地，为0V电压。从CPU电路来的数字控制信号经过DAC(数模转换器)转换成模拟信号，串联一个10kΩ电阻后接至运放PA42第1脚，第1脚与运放输出第10脚之间有120kΩ反馈电阻，可知运放是一个反相放大器，增益12倍。将质谱仪通电实测第5脚电压-140V，第6脚电压+140V。由运算放大器处于放大状态时反相输入端和同相输入端虚短的原理可知，此运放第1、2脚电压应该相等。遂逐个将6个运算放大器的电源脚及第1脚测量一遍，其中6个运放有5个第1脚电压都是0V，这符合运算放大器的规律，而测量剩下那一个运放的第1脚电压时，读数为6.7V且不稳定，会跳动，同时测第10脚电压也在跳动，显然，这不科学!不符合运算放大器的虚短特点，判断此运算放大器已必坏无疑。购新件更换后试验机器正常。

台湾产IDRC功率计CP-310测量超差

故障 ：测量超差，显示的电流、功率比实际的高，超出误差范围。

检修 ：取一个灯泡，给220VAC接入功率计，接通电源，记下显示的交流电压、电流和功率，与正常的功率计比较，故障功率计比正常功率计超出大约3%的电流和功率值，电压显示正常，使用高精度的FLUKE189万用表串联功率计的电流输入端，观察功率计的显示值比万用表的显示值也偏大约3%，拆开仪器外壳，观察线路板，发现取样信号分成电流和电压两路，分别接入金属外壳屏蔽的后级放大，再AD转换送单片机做数据处理。

其中，电流信号是串联一个W型金属片来取样其上的电压，取样电压再送放大电路。揭开电流取样放大部分的屏蔽罩，发现若干关键芯片的印字已被磨去(台湾产的工业电路板常有此举)，不知用的是何芯片。发现电流取样放大电路部分有一个蓝色可调电阻，记住此可调电阻的位置，用螺丝刀试着调整，并同时观察显示电流和功率值，发现无论顺时针逆时针调整后都无变化。电流取样信号首先通过一个电阻进入一个8脚DIP封装IC，但IC型号被擦掉，如图6.36所示。

图6.36　改变运算放大器放大倍数

分析此台仪器价值应该不是特别昂贵，料想仪用放大器也不会用得太昂贵，而平时接触最普通、高性价比并可堪一用的放大器就数OP07了。遂在电路板上核对电源脚位及同相反相输入端，皆与OP07吻合，权且将此放大器当做OP07。因为调整可调电阻不能使显示改变，所以尝试别的方法去略微减小电流取样放大倍数。方法之一是改变W型的金属条取样电阻，但是这很难控制，方法之二，改变反馈电阻的大小从而改变整体放大倍数。OP07与外接电阻组成反相放大器，找到此芯片取样电流输入与2脚之间连接电阻与6脚的反馈电阻RA12，标称1.5kΩ，1%，实测为1.505kΩ，符合精度。

根据反相放大器原理，电压放大倍数与反馈电阻大小成正比，所以只要将反馈电阻RA12适当减小就可达到目的，而在RA12上并联某个阻值的电阻，并联后的阻值就会减小，于是先在RA12上并联一个100kΩ可调电阻，然后一边调整可调电阻一边观察功率计的电流显示，当与万用表的显示一致时，将此可调电阻取下，测量其阻值为62.3kΩ，然后找一个62kΩ电阻替换此可调电阻，试着将功率计接不同负载，观察显示电流和万用表的显示值都相同，再将此功率计与好的功率计测量一样的负载，更换不同的负载，显示值在误差范围内都相同，至此维修完成。

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