全球首发，哈哈。富贵3146A（健伍DL2050、安捷伦3402A）万用表拆解（慢慢补充完善）

3458A · 发表于 2014-12-30 17:04:07

本帖最后由 3458A 于 2015-1-1 23:19 编辑

富贵3146A（健伍DL2050、安捷伦3402A）万用表拆解（慢慢补充完善）

　　富贵3146A（健伍DL2050、安捷伦3402A）五位半双显万用表，速度有三档：

　　单显模式下：

　　S慢速五位半显示120000字、约2.1读数/s；

　　M中速四位半40000字、约5.3读数/s；

　　F快速三位半4000字、约21读数/s。

　　双显模式下：

　　ACV+DCV: 慢速0.7读数/s，中速 1.0读数/s，快速1.6读数/s

　　ACI+DCI: 慢速0.5读数/s，中速 0.7读数/s，快速0.8读数/s

　　四线电阻测量速度为：慢速0.7读数/s，中速 0.8读数/s，快速0.9读数/s。

　　3146A采用的是原日立公司现萨瑞电子（http://cn.renesas.com）的H8/3847　系列的6473847H微处理器（ZTAT(Zero Turn Around Time)，是可在板上程序写入/重写的版本，直接支持RS232通讯），具有60K的ROM和2K的RAM。

　　如果有朋友会玩单片机的，读出ROM中的程序进行反汇编，把程序修改完善后再次写入，一定找我一起研究。

　　电压基准是MAX6225（2.5V）

　　AD转换为5512-BS　（16位和20位， 8引脚Σ-Δ型ADC  非线性错误约5ppm），在时钟为32.768KHZ时转换速度为53.5次/s，输出20bit补码。5V供电，2.5V基准电压为参考输入。正输出端接输入电压，负输入端接COM端（COM实际电位为机器内2.5V，由LT072双运放之一接2.5V基准电压跟随产生）

　　在S模式（五位半模式）下，350ms采集20个数据进行计算，间隔120ms，故显示速率为1000/（350+120）=2.1次/s。

　　在M模式（四位半模式）下，连续不断的采取数据间隔约18.8ms。最后结果是10个数据平均显示一个读数 1000/（18.8*10）=5.3次/s

　　在F模式（三位半模式）下，每47ms采样数据2次，两次采样分别间隔2.5ms和11.2ms交替进行，2个数据计算后显示，显示速率1000/47=21次/s。　　

　　特别需要说明的是，四线电阻测量不是双显为何速度比其他的慢，因为ADC是单端输入（＋极输入，-极固定接COM）四线电阻采用的是分别测试元件两端的电压后进行减法运算的方式进行测量的，故速度约慢一倍。

　　该机器的交流通道是经由运放分压、放大、至AD637进行RMS－DC转换后切换开关接至主运放后进行AD转换。

　　直流通道直接经由分压或放大切换开关至主运放后进行AD转换。

　　双显是对输入的直流电压与交流RMS－DC转换后的直流电压快速切换测量来“同时”获得两种结果进行显示。

　　所有的电子开关均由主控微处理器直接输出控制。

　　继电器采用的是两刀双掷双线圈磁保持继电器。

　　保存校准数据的是93C66　4Kbit EEPROM　十万次的循环，200年的保存时间，大家可以随便校准，哈哈。该机器使用的是B型号：256*16bit　

　　有两位坛友曾经保存过该机的校准数据。https://bbs.38hot.net/forum.php?m ... 50745&extra=&page=1　　　　https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=55339&page=2

　　下面是校准数据的格式，有条件的朋友可以直接对相应的存储进行改写而达到间接校准的目的。

　　存储单元是双字节（16位）总共256个存储单元，已经明确的各功能档位的是0-197共198个存储单元。其他存储数据尚不明确，欢迎朋友补充。

　　一个档位3个双字节，第一个双字节为校零数据，后两双字节的数据是满度的数据。如：0-5字节为直流120mV档的校准数据　C4 FF 06 00 34 36　整理为双字节是　FFC4  0006  3634 二进制为1111111111000100　0000000000000110　00110110 00110100

　　则零点校准数据为0XFFC4（-60个字）　满度校准数据为0X00063634（407092字）。该机120000满度的校准值为100000，40000满度的校准值为36000，~750V 校准值750V。300M档没试过，尚不明确。F快速档和M中速档是同一个校准数据。

　　使用过程中遇到该机（不知道是不是通病）交流档（交流电压、交流电流，含S模式和M模式）的零点校准出现很怪异的现象，零点按校准后，出现零点1333X或者43XX的数值，而非0值，并且使用相对测量功能时会比正常值小1333X或者43XX。尚未发现是故障原因还是软件原因。如果是通病，朋友们在交流档零点还过得去的情况下不要去校，不想校的千万别按LOCAL校交流的零点。如果朋友没有发现这个现象，也许是个案。

　　3146A的校准方法：
1、用细棒捅一下显示屏右侧的小孔中的CAL开关，打开校准模式；
2、短接万用表输入端，四线电阻需要四线短路器，按LOCAL键对零点进行校准，切换S模式和M模式分别对各档进行零点校准；
3、接上相应的校准值的源（120000满度的校准值为100000，40000满度的校准值为36000，~750V 校准值750V。300M档没试过，尚不明确。）按REL键进行满度校准。切换S模式和M模式分别对各档进行满度校准；
4、再捅一下显示屏右侧的小孔中的CAL开关，关闭校准模式，完成校准。

速度功能档位存储单元（三个双字节）
S 直流V 120mV 0 1 2
S 直流V 1.2V 3 4 5
S 直流V 12V 6 7 8
S 直流V 120V 9 10 11
S 直流V 1000V 12 13 14

S 交流V 120mV 15 16 17
S 交流V 1.2V 18 19 20
S 交流V 12V 21 22 23
S 交流V 120V 24 25 26
S 交流V 750V 27 28 29

S 2W电阻 120 30 31 32
S 2W电阻 1.2K 33 34 35
S 2W电阻 12K 36 37 38
S 2W电阻 120K 39 40 41
S 2W电阻 1.2M 42 43 44
S 2W电阻 12M 45 46 47
S 2W电阻 120M 48 49 50

S 4W电阻 120 51 52 53
S 4W电阻 1.2K 54 55 56
S 4W电阻 12K 57 58 59
S 4W电阻 120K 60 61 62
S 4W电阻 1.2M 63 64 65
S 4W电阻 12M 66 67 68
S 4W电阻 120M 69 70 71

S 直流I 12mA 72 73 74
S 直流I 120mA 75 76 77
S 直流I 1.2A 78 79 80
S 直流I 12A 81 82 83

S 交流I 12mA 84 85 86
S 交流I 120mA 87 88 89
S 交流I 1.2A 90 91 92
S 交流I 12A 93 94 95

S 二极管/通断       96 97 98
S HZ       无


M 直流 400mV 99 100 101
M 直流 4V 102 103 104
M 直流 40V 105 106 107
M 直流 400V 108 109 110
M 直流 750V 111 112 113

M 交流 400mV 114 115 116
M 交流 4V 117 118 119
M 交流 40V 120 121 122
M 交流 400V 123 124 125
M 交流 750V 126 127 128

M 2W电阻 400 129 130 131
M 2W电阻 4K 132 133 134
M 2W电阻 40K 135 136 137
M 2W电阻 400K 138 139 140
M 2W电阻 4M 141 142 143
M 2W电阻 40M 144 145 146
M 2W电阻 300M 147 148 149

M 4W电阻 400 150 151 152
M 4W电阻 4K 153 154 155
M 4W电阻 40K 156 157 158
M 4W电阻 400K 159 160 161
M 4W电阻 4M 162 163 164
M 4W电阻 40M 165 166 167
M 4W电阻 300M 168 169 170

M 直流I 40mA 171 172 173
M 直流I 120mA 174 175 176
M 直流I 1.2A 177 178 179
M 直流I 12A 180 181 182

M 交流I 40mA 183 184 185
M 交流I 120mA 186 187 188
M 交流I 1.2A 189 190 191
M 交流I 12A 192 193 194

M 二极管/通断       195 196 197
M HZ       无

F档同M档。

补充内容 (2016-2-26 18:54):
原理图上传在63楼，https://bbs.38hot.net/forum.php?m ... 9&fromuid=39481

3458A · 发表于 2014-12-30 17:04:25

本帖最后由 3458A 于 2014-12-30 21:25 编辑

　　仔细检查该机后，发现有两处电容设计时就有误：

　　一是位于最大的排线左上角的大电容C55（16V　100u，该电容为模拟5V供电的第一级滤波)实际上未在工作状态，因为-极应该接在0V位置却没接上，该电容位置的底部有从背面连接到正面的过孔但没接到负极，虽然没焊开电容查看具体情况，但过孔和电容焊点近在1mm却没连上，两台机器都如此，不明何故，应该是电路板设计时的错误没检查到。

　　二是位于大排线和7805右边的C45（16V　100u）该电容为18.5V的第一极滤波电容，但耐压值却只有16V，长期使用必定出问题。

　　至于之前有朋友看到电源板上电容+字标在负极是印刷的错误，该电容为-1.9V滤波，负极接-1.9V　正极接0V没有错误。查看一台发现只是印字错了，再检查了另一台机器发现这个电容是接反了。看来版本不同的确有这个情况。

18.5V的电压用16V耐压的电容.jpg

3458A · 发表于 2014-12-30 17:04:43

本帖最后由 3458A 于 2014-12-30 21:30 编辑

　　描图预览：

3146A上色 600.png

3458A · 发表于 2014-12-30 17:04:57

本帖最后由 3458A 于 2014-12-30 21:35 编辑

　　原理图预览：

原理图预览.jpg

补充内容 (2016-2-26 12:06):
清晰版本在63楼。https://bbs.38hot.net/forum.php?m ... p;extra=#pid1938049

3458A · 发表于 2014-12-30 17:05:11

本帖最后由 3458A 于 2015-1-2 23:34 编辑

　　3146A的电阻档恒流源由U7（op177)以及外围电路产生。R30、R64、R29、R28分压U22（2.5V基准）至U7负输入端，产生相对输出端的1V，0.5V　0.1V电压，这三种电压搭配排阻中的1K，10，101K，1.1111M和R22　10M以及他们的组合（1.111M并10M）产生各种电流供测试之用。
　　组合如下：
S模式2W4W电阻：
S 120 0.5V/1K=0.5mA
S 1.2K 0.5V/1K=0.5mA
S 12K 1V/10K=100uA
S 120K 1V/101K=10uA
S 1.2M 1V/1.1M=0.9uA
S 12M 1V/10M=100nA
S 120M 0.1V/10M=10nA

M和F模式2W4W电阻：
M 400 0.5V/1K=0.5mA
M 4K 1V/10K=100uA
M 40K 0.5V/10K=50uA
M 400K 0.5V/101K=5uA
M 4M 0.5V/(1.111M并10M)=500nA
M 40M 0.5V/10M=50nA
M 300M 0.1V/10M=10nA

　　从上述组合中可以看出，M模式的4M档是由排阻中的1.111M和R22　10M并联而成得到1M的电阻值，产生更加精确的500nA电流，而S模式中的1.2M档却只用1.111M来产生0.9uA的电流，与手册上标注的1uA测试电流相差不小。

　　其实S模式的120-1.2M和M模式的400-400K各档的采样电阻阻值都非整数，而是1.001K，10.01K　101.01K　1.1111M，故产生的电流亦非整数值，特别是1.2M档相差10%。虽然非整数的电流值并不影响测试精度，因为3146A的校准范围是非常宽的，从运放的反馈电阻的比值相差很大就可以看得出来，但是整数的电流值使用起来会很方便，可以当标准电流源来使用。其实厂家本来是可以象M模式的4M档一样，将R22　10M　都与上述电阻并联而达到精确数值的效果，也只是程序上的改动即可，但却只用一个档位（M模式4M档），其他档并未并联。不知其他版本情况如何。

电阻档恒流源分析.PNG

3458A · 发表于 2014-12-30 17:05:28

占位5。。。。。。

3458A · 发表于 2014-12-30 17:41:42

占位结束。。。。。。。

tudou204 · 发表于 2014-12-30 18:30:46

楼主做的真仔细，顶一个。

04102 · 发表于 2014-12-30 18:52:38

好像快要赶上直播了的样子，啤酒花生，好位招租。
暂且从一楼的内容看，楼主有料

hz_zhc · 发表于 2014-12-30 19:29:45

好贴，研究的透彻。

tudou204 · 发表于 2014-12-30 20:25:10

3458A 发表于 2014-12-30 17:04
　　仔细检查该机后，发现有两处电容设计时就有误：

　　一是位于最大的排线左上角的大电容C55（16V　10 ...

电源板上的那颗电容分版本，我的那台确实是接反了。我原帖图片可以看到改正后的状态。

xinjiayi · 发表于 2014-12-30 20:49:13

好贴，赞一个先///////////

garfield · 发表于 2014-12-30 20:59:54

如果有线路图就更好了……….可惜这是不可能的。网上能找到的service manual 也是没有图纸的

业余电子 · 发表于 2014-12-30 23:07:35

富贵3146A,好贴。

bobjams · 发表于 2014-12-31 07:55:49

我有一台。

pc128 · 发表于 2014-12-31 10:03:19

好贴，研究的透彻。

kingsabbit · 发表于 2015-1-2 10:51:56

3458A 发表于 2014-12-30 17:04
　　原理图预览：

这图看起来很模糊，建议打印成PDF

3458A · 发表于 2015-1-26 17:12:40

　　绕制富贵3146A的变压器，初次线圈200V 1120匝，220V 1230匝，240V 1350匝。

　　自制绕线神器，哈哈。设备简陋不准笑。用长罗丝和大的垫片把线架固定住，一头夹在手电钻上，另一头用铁丝连接跳绳的计数器。一手控制转速，一手控制绕线位置，飞速绕完。

灵山 · 发表于 2015-1-28 19:19:06

聪明人,要顶，

qianfeng0519 · 发表于 2015-1-29 13:38:51

3458A 发表于 2015-1-26 17:12
　　绕制富贵3146A的变压器，初次线圈200V 1120匝，220V 1230匝，240V 1350匝。

　　自制绕线神器，哈 ...

太牛了，顶一个

siderlee · 发表于 2015-1-29 13:51:14

3458A 发表于 2014-12-30 17:04
　　描图预览：

怎么扫描的啊？

X射线？

树叉 · 发表于 2015-1-29 14:51:08

3458A 发表于 2015-1-26 17:12
　　绕制富贵3146A的变压器，初次线圈200V 1120匝，220V 1230匝，240V 1350匝。

　　自制绕线神器，哈 ...

的确是个好办法，如果用充电调速钻就更方便了。

3458A · 发表于 2015-1-29 14:53:14

树叉发表于 2015-1-29 14:51
的确是个好办法，如果用充电调速钻就更方便了。

是220V的调速钻。轻按转速慢，重按转速快，还有旋钮可以调节速度。

3458A · 发表于 2015-1-29 15:24:10

siderlee 发表于 2015-1-29 13:51
怎么扫描的啊？

X射线？

　　1、数码相机正反两面拍照。
　　2、将背面水平翻转后与正面进行定位调大小至完全重合。
　　3、在photoshop里用画笔描上过孔。
　　4、分图层分别描上正反面的线路和元件。
　　5、最后根据连线情况把连在一起的线路用一种颜色填充正反面，不同的连线用不同的颜色（RGB颜色随便相差1在photoshop中也很容易用魔棒工具容差0给抠出来）
　　6、根据连线情况，画出对应原理图，画一条就将副本中的对应线条删去，并检查连接点情况。全部删完这些连线，原理图就画好了。
　　7、全部画下来，不是一天两天就能搞定，得有打持久战的准备。哈哈

0正面.jpg

siderlee · 发表于 2015-1-30 10:11:53

3458A 发表于 2015-1-29 15:24
　　1、数码相机正反两面拍照。
　　2、将背面水平翻转后与正面进行定位调大小至完全重合。
　　3、在p ...

我真是佩服的不知道说什么了。。。。

顺便问一句：多层的板子这么干可以吗？

3458A · 发表于 2015-1-30 10:16:48

本帖最后由 3458A 于 2015-1-30 10:18 编辑

多层干不了的，听说多层抄板是一层一层磨掉再扫描。

拍照或者扫描抄双面板，好处是无损，当然元件底下的看不到的线路还是要多测测，再确定。

siderlee · 发表于 2015-1-30 10:29:19

3458A 发表于 2015-1-30 10:16
多层干不了的，听说多层抄板是一层一层磨掉再扫描。

拍照或者扫描抄双面板，好处是无损，当然元件底下的 ...

恩多谢多谢

darrowl · 发表于 2015-1-30 12:23:35

做的很好很详细楼主用心了帮顶

kingsabbit · 发表于 2015-1-30 13:09:23

期待楼主把原理图整理后分享一下，易于维修

bd7qw · 发表于 2015-2-1 16:31:25

家人生病，精力有限，不知道几时才能静下心来了，真不好意思，哎，人算不如天算呀

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