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悲喜之间:keithley 192 6位半万用表维修

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发表于 2011-10-9 23:25:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
        大约20天前某天早上收到从坛里王兄哪里买的keithley 192 ,到手后立马测试,输入10V电压基准显示值只有8.9V左右,偏差很大:( ~~ 外接了个可调电源从0V起调,当电压约在3V以上时,显示值开始明显偏小调到30V时显示值19V左右。不妙!故障现象:3V以上测量值偏低,输入越高偏低程度越大,显示值最大波动达到1mV级别!
        赶紧转测电阻,接入fluke 金封线绕显示短稳一字不动,:) !A/D 和数字部分应该没啥问题!
        打开手册59页8.4 troubleshooting procedure 按照步骤进行检查,一7项检查内容,先检查了后3项,结果RAM/ROM 和DISPLAY都没有问题,前4项主要是测试各种JFET开关的,太繁琐先放一放。
        结合原理图和故障现象:问题应该出在电压输入通道上:
  1. 继电器触点接触不良,分压排阻故障;
  2.输入保护电路有问题,个别元件有击穿,如输入滤波电容;
  3.通道切换相关的电路故障,比如FET驱动电平不正常,导致FET无法完全开启和关闭,FET有问题;
如下图所示:
a.png
对于情况1比较好解决:
      首先输入10V电压,用fluke 15B 测量继电器的输出端电压8V多,量到的电压和192显示的电压很接近,A/D模块确实没问题:)  
将输入短路,10V电压加在FET左端DC IN的位置(电流限制在10mA左右),192设置20V档。10V加上去后电压立马下降到8V多,输入分压电阻应该没问题,测量R350/R379的电压关系正常,继电器也没问题;
会是情况2吗?很有可能:
C305和前面的R350/R379组成RC低通滤波,而R350/R379/Q329/Q330 组成输入限幅电路,输入后面放大电路的电压被限制-24.7V~+30.7V之间。C305是铝箔薄膜电容耐压500V,Q329和Q330用的是PF5301,根据PF5301的datasheet(另一个厂家生产的商标和192上的不同)   vgs最大-30V,比较危险,重点嫌疑对象!先放一放。
对于情况3:
首先用电压表测量了R336 R338 R347 R342 R343 R335对地的电压,192的电压档这几个电阻的电压应该是稳定在-30V左右,实际测量都是-29V左右,能保证与测量电压无关的FET可靠关闭。这几个电阻控制的是和电阻档和AC档相关的FET,看样子没问题,只能上示波器看看和电压档相关的Q327(2v基准输入)Q328(DC IN)Q341(归零)弄了个4通道的示波器观察三个FET的驱动信号以及FET的输出信号,驱动信号幅度正常,FET的开启顺序正确,输出电压和相应的输入关系正确!看来不是这里的问题:(
没办法了,拆机,先排除重点嫌疑对象:输入保护电路的FET,剪掉Q330的栅极,开机测量故障还在,但是有些变化,再剪掉Q329的D极(原理图中是S极,实际是D极,也有可能datasheet和管子对不上,毕竟不是同一厂家的,不过JFET的DS是对称的),开机电压显示正常10.001xxxV  :)。用手碰下Q330使其栅极接上,电压立马下降,看来两个管子都坏了。
      圆满解决,高高兴兴吃午饭去了!
ps:悲剧的事情在后头,且看下回分解!
      
发表于 2011-10-10 00:20:27 | 显示全部楼层
优秀文章,支持!n神马都是浮云
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发表于 2011-10-10 00:57:45 | 显示全部楼层
好经验!!!
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发表于 2011-10-10 01:55:27 | 显示全部楼层
更想知道后头杯具的事情
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发表于 2011-10-10 03:39:12 | 显示全部楼层
(阅读便利贴:我不是楼主我是4楼)

Q329 , Q330 JFET(作浪涌超压泄放箝位二极管用)是易损件,,除非摆设不用的机器,经常使用的机这两支管易受静电击穿,,见过多台线上192都是换过这两个管的。

192还是值得一玩的机,上个月也收了台比较杯具的192,含1920真交流模组300米包快。

故障较复杂,,偶尔抽空慢修中。
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发表于 2011-10-10 03:44:48 | 显示全部楼层
(阅读便利贴:我不是楼主我是4楼)


来时的样子,全档OFLO,电阻档测量无反应。

001.jpg



粗查到3个问题,,模电5V整流桥归西,3.84M晶振放大fet穿,DAC三极管阵列IC   CA3086坏一个,

更换后解除oflo ,,电压各档有测值但不正常不稳定,电阻档测值正常,但有间或测值飞掉一下又回来。

003.jpg

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004.jpg

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发表于 2011-10-10 03:58:24 | 显示全部楼层
(阅读便利贴:我不是楼主我是4楼)

另该系列机生产时一直在修改,出产档期不同的机,元件型号、厂牌、和电路细节都有小变动。
部分机器细节和广为流传的这一份原厂手册有小出入。
比如这部机R361 (厚膜集成陶瓷阻TF-105 )pin6-9的继电器驱动电阻,手册是820欧,机器实测是9.8k。


005.jpg
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006.jpg
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007.jpg
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仍在偶尔抽空慢修中。。。。
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发表于 2011-10-10 08:36:55 | 显示全部楼层
学习了!!
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发表于 2011-10-10 08:56:33 | 显示全部楼层

回 6楼(西风瘦马) 的帖子

TF-105是个厚膜电阻模块,元件代号是R361,不是U304。
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发表于 2011-10-10 10:37:00 | 显示全部楼层

Re:回 6楼(西风瘦马) 的帖子

引用第8楼老兵1234于2011-10-10  08:56发表的 回 6楼(西风瘦马) 的帖子 :
TF-105是个厚膜电阻模块,元件代号是R361,不是U304。


仓促间看错。

确实图纸标号是R361,已修正。谢谢。
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发表于 2011-10-10 11:01:36 | 显示全部楼层
等待下文
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发表于 2011-10-10 16:40:33 | 显示全部楼层

回 6楼(西风瘦马) 的帖子

我也有一台也有点问题,请帮忙测一下电阻模块R341形号TF-108到底是1M还是470k?谢谢。
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发表于 2011-10-10 17:33:06 | 显示全部楼层
引用第11楼kentli于2011-10-10  16:40发表的 回 6楼(西风瘦马) 的帖子 :
我也有一台也有点问题,请帮忙测一下电阻模块R341形号TF-108到底是1M还是470k?谢谢。

TF-108(R341)是集成陶瓷厚膜电阻,是多个非独立1M电阻(片内脚位之间有连接)。

测量需按脚位看电路脚位关系(所测测试点如有发生短接并联关系则可测出500K或小于500K值)。

如需实测请告知脚位,晚点测一下告知。

脚位如下。

341.JPG

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发表于 2011-10-10 18:59:15 | 显示全部楼层
经测确定是多个非独立1M电阻无误。

部分电阻因脚位在路影响,测值偏低,如700-800k。

另可以的话烦请你测一下6楼图2,TF-105图中红箭头2脚间阻值。谢谢。
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发表于 2011-10-10 23:25:31 | 显示全部楼层

回 13楼(西风瘦马) 的帖子

真奇怪!我这台TF-108是全部470k左右的。我也怕有短路影响所以我是拆下来测的。但按理说如果是坏的不可能全部一致变少的吧!
另外TF-105pin6-9我的也是10k左右。
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发表于 2011-10-10 23:30:29 | 显示全部楼层

Re:回 13楼(西风瘦马) 的帖子

引用第14楼kentli于2011-10-10  23:25发表的 回 13楼(西风瘦马) 的帖子 :
真奇怪!我这台TF-108是全部470k左右的。我也怕有短路影响所以我是拆下来测的。但按理说如果是坏的不可能全部一致变少的吧!

拆测全部470k一致就没问题,正常的,应是原厂版本号不同修改过电路的原因。
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发表于 2011-10-10 23:52:36 | 显示全部楼层

回 15楼(西风瘦马) 的帖子

谢谢回覆,我的这台原来的现象是短接输入时DC电压一直在变,不回零!查找到也是Q329,Q330引起的。换了就好了。现在问题是20V跟200V回零相差几个字,按"ZERO"20V好了但200V又不成。
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 楼主| 发表于 2011-10-10 23:57:34 | 显示全部楼层
引用第13楼西风瘦马于2011-10-10  18:59发表的  :
经测确定是多个非独立1M电阻无误。

部分电阻因脚位在路影响,测值偏低,如700-800k。

另可以的话烦请你测一下6楼图2,TF-105图中红箭头2脚间阻值。谢谢。
.......
我用3456测量,HI在上,LO在下时测量指是2.64K,交换表笔是5.8K,为什么要测这个电阻呢?
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 楼主| 发表于 2011-10-10 23:59:44 | 显示全部楼层

Re:回 15楼(西风瘦马) 的帖子

引用第16楼kentli于2011-10-10  23:52发表的 回 15楼(西风瘦马) 的帖子 :
谢谢回覆,我的这台原来的现象是短接输入时DC电压一直在变,不回零!查找到也是Q329,Q330引起的。换了就好了。现在问题是20V跟200V回零相差几个字,按"ZERO"20V好了但200V又不成。

相差几个字,输入短路时,具体的20V,200V显示值是多少?
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 楼主| 发表于 2011-10-11 00:08:37 | 显示全部楼层
原理图中看了半天,找不到R361的PIN 6/7/8/9的连接关系。
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发表于 2011-10-11 00:17:19 | 显示全部楼层

回 6楼(西风瘦马) 的帖子

这款表确实在不断改进中,早期版本Q342是个普通PNP管子,需要比较大的驱动电流,电阻R361E为820Ω。后来Q342改用达林顿复合管MPS-U95(BD510),需要的基极电流很小,电阻R361E也改为10KΩ。资料整理没跟上,检查不够仔细,出现了很多不一致现象。例如在零件表中,Q342的极性还被标注成NPN。
这种情况在很多技术手册中都存在。如TEK2465B/2467B示波器的维修手册中就有将2467B的调整数据错放在2465B的机器中的情况,实际上,那些调整部件在2465B型机器中根本不存在。
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发表于 2011-10-11 00:47:23 | 显示全部楼层

回 18楼(pipelie) 的帖子

在20V时回零,200V时最后位会是2,3之间。在5.5位时。
R361的PIN 6/7/8/9是R361E跟R361F。
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发表于 2011-10-11 08:58:17 | 显示全部楼层

回 19楼(pipelie) 的帖子

6-9为R316E,给Q342提供偏置;7-8为R316F,给VR303提供偏置。见图:
电路图A.jpg
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 楼主| 发表于 2011-10-11 11:05:52 | 显示全部楼层
谢谢老兵,昨晚犯困,愣是看了半天没找到R361的PIN6/7/8/9
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 楼主| 发表于 2011-10-11 11:12:10 | 显示全部楼层
请教老兵,192面板用的微动按键,现在能买到吗?或者有其他的替代?
我的个别按键不灵光,想找些备用!
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发表于 2011-10-11 13:46:31 | 显示全部楼层
按键拆下清洗清洁一下试试。

这表是30年的古董表,,适合用来看看瞧瞧修修补补玩玩校校的,

实用价值并不太高,,过分花价钱去搞就不值了,
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发表于 2011-10-11 15:43:36 | 显示全部楼层

回 24楼(pipelie) 的帖子

按钮接触不良是因为放置时间太长触点氧化造成的,顺着缝隙滴一点W40,然后反复按动,或用手指弹动,一般都可以解决问题。
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发表于 2011-10-11 17:05:56 | 显示全部楼层
“这款表确实在不断改进中” ....... 从这句话,我觉得该表的主设计人员很显然经验不足 ......
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发表于 2011-10-11 20:51:04 | 显示全部楼层
专业....我分析电路可没有这么思路清晰
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 楼主| 发表于 2011-10-11 22:14:29 | 显示全部楼层
喜欢谋定而动,但是有时候能想到的原因都否定掉了,问题还是没解决,也会两眼一抓瞎,乱撞,比如后面发生的杯具。。。
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