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1、第10章 数控机床常用故障诊断仪器,10.1 万用表10.2 示波器10.3 逻辑测试笔10.4 集成电路测试仪10.5 短路故障追踪仪10.6 逻辑分析仪10.7 特征代码分析仪10.8 存储器测试仪,10.1 万用表,万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。一般情况下，万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻。有的万用表还能测量交流电流、电感、电容、晶体三极管的hFE值等。常用的万用表有模拟式和数字式两种。万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。,下一页,返回,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,10.1.1 模拟式万用表 1. 测量机构（俗称“表头”）
2、 万用表测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角。万用表的测量机构采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几微安到几百微安。满偏电流越小的测量机构灵敏度越高，万用表的灵敏度通常用电压灵敏度（/V）来表示。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,2. 测量线路 测量线路的作用是把各种不同的被测电量（如电流、电压、电阻等）转换为磁电系测量机构所能接收的微小直流电流（即过渡电量）。测量线路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、整流元件等。万用表的功能越多，测量线路越复杂。3. 转换开关 图10-1所示是500型万用表的外形图，表面上有2个转换开关。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回
3、,万用表中有多种测量线路，它是将各种被测电量转换成适合表头测量的直流电流，而这些测量线路是通过转换开关进行切换的。图10-2所示是万用表的简单测量原理图。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,从图中可以看出，当转换开关K放在“mA”的位置时，从“+”端至“一”端所形成的测量线路实际上是一个直流电流表；当K放在“y”的位置时是一个直流电压表；当K放在“y”时，交流电压通过整流二极管将交流变成了直流，再送到表头进行测量；当K放在“n”位置，万用表内部的电源与表头以及固定电阻，被测电阻Rx相串联，电路中有相应的电流，使指针偏转与被测电阻相对应，标度尺按电阻刻度，那么就可以直接测量电阻了。,10.
4、1 万用表,下一页,上一页,返回,4. 万用表的正确使用 万用表的正确使用包括正确接线、正确选择测量种类和量程、正确读数和正确保存。 1）正确接线 应将红色和黑色测试棒的连接插头分别插入红色（或标有“+”号）插孔和黑色（或标有“一”号）插孔。测量时一般用手握测试棒进行，因此要注意手不要接触测试棒金属部分。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,2）用转换开关正确选择测量种类和量程 根据被测对象，首先选择测量种类。严禁当转换开关置于电流档或电阻档去测量电压，否则将损坏万用表。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,3）正确度数 万用表的标度盘上有多条标度尺，它们代表不同的测量种类。测量应根据
5、转换开关所选择的种类及量程，在对应的标度尺上读数，并应注意所选择的量程与标度尺上读数的倍率关系。4）正确保存 万用表在使用完毕后，应将转换开关旋至“关”（OFF）档。如没有这档位置，则应将开关旋至交流电压最高档。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,10.1.2 数字式万用表 目前，数字式万用表的型号很多，现以DT-800系列为例，介绍其使用方法。DT-800系列包括DT-830、DT-860、DT-890等型号，均属于目前国内较常见的7/2位便携式液晶显示数字万用表。1. 外形结构 DT-830型数字式万用表的面板如图10-3所示，前面板包括液晶显示器、电源开关、量程开关、输入插孔、hP
6、E插座等，后面板装有电池盒。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,1）液晶显示器 该表采用FE型大字号LCD显示器，最大显示值为1999或-1999。该表还具有自动调零和自动显示极性功能，测量时若被测电压或电流的极性为负，则在显示值前将出现“一”号。2）电源开关 在量程开关左上方标有“POWER”的开关即电源开关。不用时将此开关拨到“OFF”位置，以免空耗电池。3）量程开关 位于面板中央的量程开关为6刀8掷转换开关，提供28种测量功能和量程，供使用者选择。若使用表内蜂鸣器做线路通断检查时，量程开关应放在标有“)” 的档位上。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,4）hPE插座 采用四眼
7、插座，旁边分别标有B、C、E。其中E孔有两个，在内部连通。测量时，应将被测晶体管3个极对应插入B、C、E孔内。5）输入插孔 输入插孔共有4个，位于面板下方。使用时，黑表笔插在“COM”插孔，红表笔则应根据被测量的种类和量程不同，分别插在“V”、“mA”或“10A” 插孔内。6）电池盒 电池盒位于后盖下方。为便于检修，起过载保护的0.5A陕速熔丝管也装在电池盒内。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,2. 使用方法1）直流电压的测量。将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，量程开关置于“DCV的适当量程。将电源开关拨至“ON位置，两表笔并联在被测电路两端,显示屏上就显示出被测直流电
8、压的数值。2）交流电压的测量。将量程开关拨至“ACV”范围内的适当量程，表笔接法同上，测量方法与测量直流电压相同。,10.1 万用表,下一页,上一页,返回,3）直流电流的测量。量程开关拨至“DCA”范围内的合适档，黑表笔插入“COM” 插孔，红表笔插入“mA”插孔(电流值小于200mA)或“10A”插孔(电流值大于200mA)。4）交流电流的测量。将量程开关拨至“ACA”的合适档，表笔接法和测量方法与测量直流电流相同。5）电阻的测量。量程开关拨至“”范围内合适档，红表笔插在“V”插孔。如量程开关置于20M或2M档，显示值以“M”为单位，置于2k档以“k”为单位，置于200档以“”为单位。,10
9、.1 万用表,上一页,返回,6）二极管的测量。将量程开关拨至“ ”档，红表笔插入“V”插孔，接二极管正极；黑表笔插入“COM”插孔，接二极管负极。此时显示的是二极管的正向电压，若为锗管应显示0.1500.300V；若为硅管应显示0.5500.700V。7）晶体管hFE的测量。将被测晶体管的管脚插入hFE相应孔内，根据被测管类型选择“PNP”或“NPN”档位，电源开关拨至“ON”，显示值即为hFE值。8）线路通、断的检查。量程开关拨至“)”蜂鸣器档，红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，若被测线路电阻低于规定值(2010)，蜂鸣器发出声音，表示线路接通；反之，表示线路不通。,10.2
10、示波器,下一页,返回,示波器主要用于模拟电路的测量，它可以显示频率相位、电压幅值，比频示波器可以比较信号相位关系，可以测量速发电机的输出信号，调整光栅编码器的前置信号处理电路，进行CRT显示器电路的维修。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,10.2.1 示波器的选择 普通示波器可以观测周期性连续变化的电信号，但用它观测时间短促的脉冲信号，进行相位比较和图案检查则有困难。因此，需要根据观测对象正确选择示波器类型和型号。使用逻辑示波器可以显示被测点的二进制编码，也可以显示存储器的内容。对于逻辑示波器，应根据具体测试对象选择以下几个主要特性：,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,1. 通道
11、数 随着测试信号内容、目的、要求等的不同，需要的示波器通道数是不相同的。如果只是观测某一种脉冲信号的波形、参数，可以使用具有单通道的单踪示波器如SBM-10。但要同时观测比较两种信号的相位关系、周期和电平幅值，就需要采用双通道的双踪示波器如SR-8。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,2. Y通道频域和时域响应 这个特征参数在很大程度上决定了脉冲示波器可以观测的最高信号频率（对周期性的连续波形）或脉冲的最小宽度。要不失真地重现脉冲波形，其基本条件之一是Y通道必须有足够的宽度。若被测脉冲信号的上升时间为tR（us）,则Y通道带宽B（MHZ）可用下面的式子来估算：,10.2 示波器,下一页,
12、上一页,返回,某些示波器的技术说明中往往只给出其频率响应-3dB频截止频率，此时可按下式来计算Y通道对阶跃信号所产生的上升时间 ： SBM-10示波器的频域为030MHZ，示波器的领域为015MHZ， 。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,3. 扫描速度 扫描速度是表征示波器展宽被测波形的能力。示波器的扫描速度越高，表明它能够展宽高频信号波形或窄脉冲的能力越强。如SBM-10示波器的最高扫描速度为0.05us/cm，SR-8示波器，最高扫描速度为0.2us/cm。当观测频率高于100MHZ的信号波形时，可考虑选用取样示波器。当观测变化十分缓慢的过程时，则最好采用慢扫描的超低频示波器。,1
13、0.2 示波器,下一页,上一页,返回,10.2.2 示波器的使用1. 分辨率的调整 当示波器已经选定时，尽量减小光点的直径是提高分辨率的主要途径。荧光屏上的光点粗细与电子密度有关。密度越小，聚焦越差，光点越粗。因此，在使用示波器时，应尽量将亮度调暗一些，再调节“聚焦”旋钮，使光点成为一直径不大于1mm的小圆点，配合调节“辅助调焦”旋钮，使图像清晰，亮度适宜。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,2. 探头的使用 在观测电平幅度和脉冲的相位、频率等参数及波形时，合理使用探头可以减小示波器输入阻抗对被测电路的影响。因此必须根据测试的要求选用探头。3. 电流夹子的作用 一般用脉冲示波器测量节点的
14、电平、观测脉冲极性比较方便，只要将探头放到观测点，调好示波器旋钮即可，但要用探头来测量脉冲电流则比较困难。为此，人们想了不少办法来扩展脉冲示波器的功能。电流夹子和示波器配合使用，就是扩展示波器功能的一种方法。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,1)电流夹子的原理 电流夹子的基本原理如图10-4所示，其初、次级线圈匝数比为1：68，R=68，磁环尺寸为106。在磁环上绕上线圈后，再劈成两半，然后用胶粘在金属夹子内，再按图10-4所示接上电阻及连线即可。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,2)电流夹子的使用 当观测某线路脉冲电流时，将粘有磁环绕组的金属夹子张开，夹住欲测电路，并将电流夹
15、子与示波器连接，然后调节示波器，就可在荧光屏上观测电路的脉冲电流波形及其幅度等参数。 电流夹子在制作中磁环可能有一些破损，会造成一定的观测误差。因此，在使用前应测定其实际误差，并在使用中按其误差值对观测结果予以修正。,10.2 示波器,下一页,上一页,返回,4. 避免波形失真 由于示波器的偏转灵敏度有一定的限制，在使用过程中荧光屏上双颤幅度不得大于8cm，以免波形失真。 5. 调节触发档 在测量信号时,“X”选择置于“内触发”档,扫描触发信号取Y通道的被测信号。这时应按被测信号之极性，将“触发选择”置于“内+”或“内-”档。,10.2 示波器,上一页,返回,6. 其它注意事项 在电压、相位、频率的测量中，要注意采用合理的测量方法和正确调节示波器。使用中也要注意示波器的维护和保养，以防损坏。,10.3 逻辑测试笔,下一页,返回,逻辑测试笔可以方便地测量数字电路的脉冲、电平，从其发光管指示可以判断上升沿或下降沿，是电平或连续脉冲，可以粗略估计逻辑芯片的好坏，如图10-5所示。,10.3 逻辑测试笔,
