第3章 电梯维修仪器
3.1 电梯维修常用仪表及工具
3.1.1 万用表
1.指针式万用表
指针式万用表型号很多,代表型号有 MF47、50、210、93、94、500等。下面以 MF47型万用表为例进行介绍,其外形如图3-1所示。
图3-1 MF47型万用表的外形
1)表盘
如图3-1所示,表盘的第一条刻度线为电阻挡的读数,右端为“0”,左端为“∞”(无穷大),并且刻度是不均匀的,读数时应该从右向左读,即表针越靠近左端阻值越大。第二条刻度线下面有三排刻度数,上面两排刻度数为交/直流电压及电流的读数,第三排刻度数为交流电压读数,是为了提高小电压读数的精度而设置的。刻度线的左端为“0”,右端为最大读数。如果挡位开关位置不同,即使表针摆到同一位置,其所指示的电压、电流的数值也不相同。第三条刻度线是测量晶体管放大倍数(hFE)的。第四、五条刻度线分别是测量电容和电感的读数线。第六条刻度线为音频电平(dB)的读数线。
MF47型万用表设有反光镜片,可减小视觉误差。
2)转换开关的读数
(1)测量电阻:转换开关拨至×1Ω~×l0kΩ挡位。
(2)测交流电压:转换开关拨至10~1000V挡位。
(3)测直流电压:转换开关拨至0.25~1000V挡位。若测高电压,则将表笔插入2500V插孔即可。
(4)测直流电流:转换开关拨至0.25~500mA 挡位。若测量大电流,应把“正”(红)表笔插入“10A”孔内,此时负(黑)表笔还应插在原来的位置。
(5)测晶体管放大倍数:转换开关先拨至 ADJ 并调零,使指针指向右边零位,再将转换开关拨至hFE挡,将三极管插入NPN或PNP插座,读取刻度线数值即可。
(6)测电容和电感:使用电阻挡的任何一个挡位均可。
(7)音频电平dB的测量。应该使用交流电压挡。
3)万用表的使用
(1)在使用万用表之前,应先注意表针是否指在“∞”(无穷大)的位置,若表针不正对此位置,应用螺钉旋具调整机械调零旋钮,使表针正好处在无穷大的位置。
注意:此调零旋钮只能调半圈;否则,有可能损坏,以致无法调整。
(2)在测量前,应首先明确测试的物理量,并将转换开关拨至相应的挡位上,同时还要考虑好表笔的接法,然后再进行测试,以免因误操作而造成万用表的损坏。
(3)将红表笔插入“+”孔内,黑表笔插入“-”或“*”孔内。若需测大电流、高电压,可以将红表笔分别插入2500V或10A插孔。
4)测电阻
在使用电阻不同量程之前,都应先将正、负表笔对接,调整“调零电位器Ω”,让表针正好指在零位,然后再进行测量;否则,测得的阻值误差太大。
注意:每换一次挡,都要进行一次调零。
电阻值的读法:将开关所指的数与表盘上的读数相乘,就是被测电阻的阻值。如用×100Ω挡测量一只电阻,表针指在“10”的位置,那么这只电阻的阻值是10×100Ω=1000Ω=1kΩ;若表针指在“1”的位置,其电阻值为100Ω;若指在“100”的位置,则为10kΩ,以此类推。
5)测电压
测量电压时,应将万用表调到电压挡,并将两表笔并联在电路中进行测量,测量交流电压时,表笔可以不分正、负极;测量直流电压时,红表笔接电源的正极,黑表笔接电源的负极,若接反,表笔会向相反的方向摆动。若测量前不能估测出被测电路电压的大小,应用较大的量程去试测,若表针摆动很小,再将转换开关拨到较小量程的位置;若表针迅速摆到零位,应该马上把表笔从电路中移开,加大量程后再去测量。
注意:测量电压时,应一边观察表针的摆动情况,一边用表笔试着进行测量,以防电压太高把表针打弯或把万用表烧毁。
6)测直流电流
将表笔串联在电路中进行测量(将电路断开),红表笔接电路的正极,黑表笔接电路中的负极。测量时应该先用高挡位,若表针摆动很小,再换低挡位。若需测量大电流,应该用扩展挡。
注意:万用表的电流挡是最容易被烧毁的,在测量时千万要注意。
7)测量晶体管放大倍数(hFE)
先把转换开关转到ADJ挡(无ADJ挡位其他型号表可用×1kΩ挡)调零,再把转换开关转到hFE挡进行测量。将晶体管的b、c、e 三个极分别插入万用表上的b、c、e 三个插孔内,PNP 型晶体管插 PNP 位置,NPN 型晶体管插入 NPN 位置,读取刻度线的数值即可。
8)测量穿透电流
按照“测量晶体管放大倍数(hFE )”的方法将晶体管插入对应的孔内,但晶体管的“b”极不插入,这时表针将有一个很小的摆动,依据表针摆动的大小来估测“穿透电流”的大小,表针摆动幅度越大,穿透电流越大;否则,就越小。
由于万用表CUF、LUH刻度线及dB刻度线应用得很少,在此不再赘述,具体应用可参见使用说明。
9)指针式万用表常见故障检测
(1)磁电式表头故障。
a.摆动表头,指针摆幅很大且没有阻尼作用。故障为可动线圈断路、游丝脱焊。
b.指示不稳定。此故障为表头接线端松动或动圈引出线、游丝、分流电阻等脱焊或接触不良。
c.零点变化大,通电检查误差大。此故障可能是轴承与轴承配合不妥当,轴尖磨损比较严重,致使误差增加,游丝严重变形,游丝太脏而粘圈,游丝弹性疲劳,磁间隙中有异物等。
(2)直流电流挡故障。
a.测量时,指针无偏转。故障多为表头回路断路,使电流等于零;表头分流电阻短路,从而使绝大部分电流流不过表头;接线端脱焊,从而使表头中无电流流过。
b.部分量程不通或误差大。故障是由于分流电阻断路、短路或变值所引起的。×1Ω挡常出现此故障。
c.测量误差大,原因是分流电阻变值(阻值变大,导致正误差;阻值变小,导致负误差)。
d.指示无规律,量程难以控制。原因多为量程转换开关位置窜动(调整位置,安装正确后即可解决)。
(3)直流电压挡故障。
a.指针不偏转,示值始终为零。分压附加电阻断线或表笔断线。
b.误差大。其原因是附加电阻的阻值增加引起示值的正误差,阻值减小引起示值的负误差。
c.正误差超出范围并随着电压量程变大而严重。表内电压电路元器件受潮而漏电,电路元器件或其他元器件漏电,印制电路板受污、受潮、击穿、电击炭化等引起漏电。修理时,刮去烧焦的纤维板,清除粉尘,用酒精清洗电路板后烘干处理。严重时,应用小刀割铜箔与铜箔之间的电路板,从而使绝缘效果良好。
d.不通电时指针有偏转,小量程时更为明显。其故障是由于受潮和污染严重,使电压测量电路与内置电池形成漏电回路造成的。处理方法同上。
(4)交流电压、电流挡故障。
a.交流挡时,指针不偏转、示值为零或很小。此故障原因多为整流元器件短路或断路,或者引脚脱焊。检查整流元器件,若有损坏,更换;有虚焊时,应重焊。
b.使用交流挡时,示值减少一半。此故障是由整流电路故障引起的,即全波整流电路局部失效而变成半波整流电路使输出电压降低。更换整流元器件,故障即可排除。
c.使用交流电压挡时,指示值超出范围。故障原因为串联电阻阻值变化超过元器件允许误差。当串联电阻阻值降低、绝缘电阻降低、转换开关漏电时,将导致指示值偏高。相反,当串联电阻阻值增加时,将使指示值偏低而超出范围。应采用更换元器件、烘干和修复转换开关的办法排除故障。
d.使用交流电流挡时,指示值超出范围。故障原因为分流电阻阻值变化或电流互感器发生匝间短路。更换元器件或调整修复元器件排除故障。
e.使用交流挡时,指针抖动。故障原因为表头的轴尖配合太松,修理时指针安装不紧,转动部分质量改变等,由于其固有频率刚好与外加交流电频率相同,从而引起共振。尤其是当电路中的旁路电容变质失效而无滤波作用时更为明显。排除故障的办法是修复表头或更换旁路电容。
(5)电阻挡故障。
a.常见故障是各挡位电阻损坏(原因多为使用不当,用电阻挡误测电压造成),使用前,用手捏两表笔,一般情况下若表针摆动,则对应挡电阻烧坏,应予以更换。
b.×1Ω挡两表笔短接之后,调节调零电位器不能使指针偏转到零位。此故障多是由于万用表内置电池电压不足,或者电极触簧受电池漏液腐蚀生锈造成的。此类故障在仪表长期不更换电池情况下出现最多。若电池电压正常,接触良好,调节调零电位器指针偏转不稳定,无法调到欧姆零位,则多是由于调零电位器损坏造成的。
c.×1Ω挡可以调零,其他量程挡调不到零,或者只是×10kΩ、×100kΩ挡调不到零。故障原因是分流电阻阻值变小,或者高阻量程的内置电池电压不足。更换电阻元件或叠层电池,故障就可排除。
d.×1Ω、×10Ω、×100Ω挡测量误差大。×100Ω挡调零不顺利,即使调到零,但经几次测量后,零位调节又变为不正常。出现这种故障,是由于量程转换开关触点上有黑色污垢,使接触电阻增加且不稳定造成的。清理各挡开关触点直至露出银白色为止,保证其接触良好,可排除故障。
e.表笔短路,表头指示不稳定。故障原因多为线路中有假焊点、电池接触不良或表笔引线内部断线。修复时应从最容易排除的故障开始,即先保证电池接触良好,表笔正常,如表头指示仍然不稳定,就需要寻找线路中假焊点加以修复。
f.在某一量程挡测量电阻时严重失准,而其余各挡正常。这种故障往往是由于量程开关所指的表箱内对应电阻已经烧毁或断线所致。
g.指针不偏转,电阻示值总是无穷大。故障原因多数是表笔断线,转换开关接触不良,电池电极与引出簧片之间接触不良,电池日久失效已无电压,以及调零电位器断路。找到具体原因之后进行针对性修复,或者更换内置电池,故障即可排除。
10)指针式万用表的选用
万用表的型号很多,而不同型号之间功能也存在差异。
(1)用于检测无线电等弱电子设备时,在选用万用表时一定要注意以下3个方面:
a.万用表的灵敏度不能低于20kΩ/V;否则,在测试直流电压时,万用表对电路的影响太大,而且测试数据也不准确。
b.需要上门修理时,应选外形稍小一些的万用表。若不上门修理,可选择 MF47型或MF50型万用表。
c.频率特性选择(俗称是否抗峰值):用直流电压挡测高频电路(如彩色电视机的行输出电路电压),看是否显示标称值,若是,则频率特性高;若指示值偏高,则频率特性差(不抗峰值),此表不能用于高频电路的检测。
(2)检测电力设备时,如检测电动机、空调、冰箱等,选用的万用表一定要有交流电流测试挡。
(3)检查表头的阻尼平衡。首先进行机械调零,将表在水平、垂直方向来回晃动,指针不应该有明显的摆动。将表水平旋转和竖直放置时,表针偏转不应该超过一小格。将表旋转360°时,指针应该始终在零附近均匀摆动。若符合上述要求,就说明表头在平衡和阻尼方面达到了标准。
2.数字式万用表结构及使用
数字式万用表是利用模拟/数字转换原理,将被测量模拟电量参数转换成数字电量参数,并以数字形式显示的一种仪表。相比指针式万用表,它具有精度高、速度快、输入阻抗高、对电路的影响小、读数方便准确等优点。数字式万用表外形如图3-2所示。
图3-2 数字式万用表外形
1—铭牌;2—电源开关;3—LCD显示器;4—hFE插孔;5—量程选择开关;6—输入插孔
3.数字式万用表的使用
首先打开电源,将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V·Ω”插孔。
1)电阻测量
将转换开关调节到Ω挡,将表笔测量端接于电阻两端,即可显示相应示值,若显示最大值“1”(溢出符号),必须向高电阻值挡位调整,直到显示为有效值为止。
为了保证测量准确性,在路测量电阻时,最好断开电阻的一端,以免在测量电阻时会在电路中形成回路,影响测量结果。
注意:不允许在通电的情况下进行在线测量,测量前必须先切断电源,并将大容量电容放电。
2)“DCV”—直流电压测量
表笔测试端必须与测试端可靠接触(并联测量)。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量,直到此挡位示值的1/3~2/3为止。此时的示值才是一个比较准确的值。
注意:严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。
3)“ACV”—交流电压测量
表笔测试端必须与测试端可靠接触(并联测量)。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量,直到此挡位示值的1/3~2/3为止。此时的示值才是一个比较准确的值。
注意:严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。
4)二极管测量
将转换开关调至二极管挡位,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,即可测量出正向压降值。
5)晶体管电流放大系数hEF的测量
将转换开关调至“hFE”挡,依据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置,将晶体管正确地插入测试插座即可测量到晶体管的hFE值。
6)开路检测
将转换开关调至有蜂鸣器符号的挡位,表笔测试端可靠地接触测试点。若测量值为20±10Ω,蜂鸣器就会响起来,表示线路是通的;若不响,则表示线路不通。
注意:不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。
7)“DCA”—直流电流测量
电流高于200mA时,红表笔插入10A插孔。表笔测试端必须与测试端可靠接触(串联测量)。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量,直到此挡位示值的1/3~2/3为止。此时的示值才是一个比较准确的值。
注意:严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在被测电路通电状态下调整转换开关。
8)“ACA”—交流电流测量
电流低于200mA 时,红表笔插入mA插孔。表笔测试端必须与测试端可靠接触(串联测量)。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量,直到此挡位示值的1/3~2/3为止。此时的示值才是一个比较准确的值。
注意:严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在被测电路通电状态下调整转换开关。
9)数字式万用表常见故障及其检修
(1)仪表无显示。首先检查电池电压是否正常(一般用的是9V 电池,新的也要测量)。其次检查熔丝是否正常,若不正常,则予以更换;检查稳压块是否正常,若不正常,则予以更换;限流电阻是否开路,若开路,则予以更换。然后检查线路板上的线路是否有腐蚀或短路、断路故障现象(特别是主电源电路线),若有,则应清洗电路板,并及时做好干燥和焊接工作。若一切正常,测量显示集成块电源输入的两脚,测试电压是否正常,若正常,则此集成块损坏,必须更换;若不正常,则检查其他电路有没有短路点,若有,则要及时处理;若没有或处理好后,还不正常,那么此集成块内部有短路,则必须更换。
(2)电阻挡无法测量。首先从外观上检查电路板,在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏,若有,则必须更换;若没有,则要对每一个连接的元器件进行测量,有坏的及时更换;若外围都正常,则测量集成块是否损坏,若损坏,则必须更换。
(3)电压挡在测量高压时示值不允许,或者测量稍长时间示值不允许甚至不稳定。此类故障多数是由于某一个或几个元器件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内,检查时会发现这些元器件发烫,这是由于功率不足而产生了热效应造成的,同时形成了元器件的变值,则必须更换此元器件。
(4)电流挡无法测量:多数是由于操作不当引起的,检查限流电阻和分压电阻是否烧坏,若烧坏,则应予以更换;检查到放大器的连线是否损坏,若损坏,则应重新连接好;若还是不正常,则更换放大器。
(5)示值不稳,有跳字故障现象。检查整体电路板是否受潮或有漏电故障现象,若有,则必须清洁电路板并做好干燥处理;输入回路中有无接触不良或虚焊故障现象(包括测试笔),若有,则必须重新焊接;检查有无电阻变质或刚测试后有无元器件发生不正常的烫手故障现象,这种故障现象是由于其功率降低引起的,若有此故障现象,则应更换该元器件。
(6)示值不允许。这种故障现象主要是测量通路中的电阻值或电容失效引起的,应更换此电容或电阻:检查此通路中的电阻阻值(包括热反应中的阻值),若阻值变值或热反应变值,则更换此电阻;检查 A/D 转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏,若损坏,则予以更换。