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拆解PHS-3C酸度计，手把手教你排除随机数显故障
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PHS-3C酸度计作为性价比较高的国产仪器，市场拥有量较大。一台雷磁PHS-3C酸度计开机后出现随机数显故障，各个调节功能全部失灵，经维修后恢复正常功能。
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; H7 {' ]* U9 o! w' c( \一、故障现象- s- N& W0 ~1 F W# q' V s
- _( {/ H! B8 }. d! \, R仪器外观：; j$ G! t' t6 ~/ A* i' `$ B; L! b; y
( g* I" [' R' f
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下面是拍的故障图片4 o/ W4 t& M* ~9 y
电极接口处插上短路插头（内部短路的Q9插头）：
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开机后，mV档出现随机数值（应该为0）：' [% n1 e4 W9 _ E
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转换到pH档的现象，全部调节失灵：
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B# i/ C2 N; H1 X1 H
# S* e5 ]' Q, s p8 Y再开一次机，mV档依然出现随机值（应该为0）：' E( i0 K+ v4 d3 u! p; a
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转换到pH档的现象，全部调节失灵：
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二、拆机步骤; s, @+ p) m( k0 y8 u4 ?7 B8 _: e
将仪器翻到背面，卸下6颗固定螺钉：* n* ^7 r% [, O
4 k R6 @( H( _$ k+ [) Y/ E, r
7 M+ m( u$ o1 `: S' a翻开机壳，机壳内部亮晃晃的，有防静电铝膜镀层：
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5 ]7 R$ i" \/ S5 W8 w- a2 E结构由两部分组成，是见过的仪器中，最方便维修的：
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( S* d0 z! M3 k1 k三、电路元件功能* F3 }1 {7 b/ h. t Y6 V
PHS-3C酸度计作为一款国产经典的仪器，跨度长达近30年，第一代PHS-3C酸度计电路原理图如下：
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8 h; }5 L/ S9 K4 y$ r @! ]& I7 @: Y4 tPHS-3C酸度计电路结构：6 Q7 W# @8 R7 k: P' _
3 |4 x/ |2 L0 F! j. `+ l% }酸度计的实质是一台高内阻的毫伏计（与数字万用表的电压档是相同的原理），用于测量电极产生的微弱电动势。
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6 G' k. G: V/ \% \" u电路由电源、输入电路、模数转换（A/D）、温度补偿、译码器、LED显示等电路组成。, _1 ?4 n2 p4 G0 e
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PHS-3C酸度计有很多的版本，也有多家工厂生产，基本架构相同，但元件和具体线路有较大区别（弄不懂为什么都叫PHS-3C型），电路图很难寻觅。) d7 k7 t/ U9 m B8 J
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本机电路板：: N) Q/ S3 t* _" ^
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- q1 U( ]7 @, a7 x1 D z2 W电路板中，IC都用插座固定，方便维修，各个IC的功能如图所示：6 |5 l5 S4 @% `: F! W
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1 V1 F( P6 Q4 ^% l. i2 N+ KPCB板上有版本标示，是雷磁PHS-3C（02）版：- ~' |6 i6 T' Z2 z
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1、电源电路% r8 u/ W) I* L5 u9 g
采用线性整流电源，这是变压器和后背上的信号接口及电源开关、保险管等：
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: |% L* m- A1 w6 R变压器次级有8V+8V双绕组和单独的一组8V电源：5 z- _2 u/ C, w+ G( I) ~- W& e8 n
/ j1 V% M* H2 l" l& \# r# Y) y8 {
, a0 e4 T/ ?" c- R/ d6 V8 l' e8只二极管分别作两组电源的全波整流：" b& H7 } Q' g) Y" M. e1 a. c3 O
, ]8 T# [, Z b' C5 o( j
9 i$ r& r4 z8 P" W三端稳压器78L05与79L05构成±5V稳压电源，给输入IC供电：% L7 b8 T% H3 F7 l1 K0 [0 A
6 Q3 x; |9 O( G* {' z/ _7 O4 _9 \5 ]
/ T- g4 W- r0 S5 p( @4 f这只功率较大的三端稳压器7805，美国NS公司（国家半导体）产品，构成单独的5V稳压电源：
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当电源电路发生故障，通常会表现为无法开机，没有屏显，炸保险等。
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- X5 q3 l9 ?* P$ G* H8 i. j（未完，楼下继续）
( M2 u) a; `* g* `7 N2 j2014/7/9 23:29:32 该帖子作者被 liushuyong加 10 积分， 2 经验，加分理由：鼓励原创' t2 n, ]5 C8 j! J
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5 S% s; }! w0 ]. a* I! L3 l （接楼上，继续发：）' O$ J! ~. q$ g X7 f
; h* B$ m9 @$ ~+ ~' k& ^. R" k0 V2、信号输入电路6 T- j9 `% {& h5 h$ [0 s
采用高阻抗四运放IC（注意不能使用普通四运放IC），型号是美国TI公司（德州仪器）的TLC27L4CN。IC的输入端（第5脚）被扳直，然后直接焊在接线柱上，这种接法在许多PHS-3C酸度计上采用，是为了减少分布参数的影响：
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LM385 Z2.5提供2.5V基准电压：
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) j6 r9 s( X4 c1 f- X9 r, T m g8 B: o/ {' n5 s
3、A/D电路: X6 z" g: v7 M" A
本机采用美国Intersil公司的4位双积分A/D转换芯片ICL7135CPI（第一代PHS-3C采用的是5G14433 A/D转换芯片）；8 \" u8 I% V2 r
美国TI公司的时基集成电路NE555P构成方波发生器（时钟信号），提供电路采样计数用：8 X: F0 {5 c. d: O+ L& J1 c
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' u7 }8 V( I3 X
4、LED显示电路
' O" \" z' \! u0 u本机采用3 1/2位LED数字显示模块，白色的长方体是显示mV档和pH档的LED显示灯：; ]- r- ^: A- A
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% G" s5 j; ]4 F/ I( p1 MMC14513BCP是美国安森美（ON）公司的译码器，将A/D转换后的数值提供给LED显示器显示：7 Y: v6 r* u& B$ R% K7 |
( R* ^3 k+ K& V% ?5 g1 F; O
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ULN2003AN是美国TI公司达林顿管阵列，驱动LED显示模块：
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: J/ ] g4 D: [- M" G2 [- o7 \7 V q6 W5、其它元件$ _# r$ Y9 F& W" W+ I$ ?9 q
蓝色的元件是美国柏恩氏(BOURNS)公司的精密电位器，电阻采用精度较高的五环电阻：4 g) V3 r* w: T
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橘黄色的是A/D的旁路电容：
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6 F4 I, {: l. q: f天蓝色整流滤波电解电容，见到国产老品牌“天和”，很亲切：0 A& ]6 S! `4 \% N2 q& \- v
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mV档与pH档切换的波段开关：
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调温度补偿电位器（680Ω）、调斜率电位器（47K）：
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调定位的精密多圈电位器（1.5K）：' Q( r7 M% U8 |4 C& ^ }
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（未完，楼下继续。）7 i0 r( p3 X8 V
2014/7/9 23:30:54登录后回复 , X# y5 x' W: B% U
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（接楼上，继续发）7 B# L* `* e7 n. G( X {! I6 L
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拆下电路板四颗固定螺丝：
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拔下交流低压电插线：( K1 m" X! T, D0 C
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& b+ _( \1 s" I: ~拔下与电位器、波段开关相连的插线：
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* N0 N. z; ^5 s$ ^! \" [ Q( u取下电路板，翻到背面，有LED数码显示管与两只LED灯（白色长方体）：
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) Q* T( Q. V4 X! X! e; ~2 |1 \四、故障原因分析及排除7 @' g; S7 l2 ^
本机开机出现随机的数值故障，且不可调零。说明电源电路、显示电路是好的，问题可能出在输入电路、A/D电路。
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5 _$ }3 r8 C) U6 Z0 t& c# ?" }1、输入电路的IC编号为IC1，型号TLC27L4CN，是一个起重要作用的IC，内部有四个独立的运放，管脚图如下：; ]; {. M3 W* E) K/ X
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2 G H( A% v: ~# [* y- p本机TLC27L4CN在电路中只使用了内部3只运放（第一代PHS-3C用一只单运放AD515J，有很大差别），实绘部分电路图如下：
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实际接线图如下，第1个运放被屏蔽（未使用），使用第2、3、4个运放：
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! r( o% y2 ?* v& F在仪器通电情况下，用万用表检查：; C/ o( a2 [" Q: F& Z7 }, Z; \
/ ?* F' k5 N. l" P- V8 H& q* y①、测量IC1的4脚（红表笔）对11脚（黑表笔）的电压，电压为10伏，说明供电正常：
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6 O7 h( _, Q6 x②、用手触摸IC1表面，没有明显温升，说明内部没有严重短路（不排除轻微短路、断路故障）：
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, Q/ d. J8 ~# F9 j7 q- y③、测量IC1的8脚（即运放3的输出端）电压，电压为-2.45V,说明本机电路基准电压正常，运放3是好的。; ~( }9 }, U; ]: B
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- C4 |7 ?8 R" x: w④、将档位开关置到pH档，万用表表笔测量IC1的14脚（即运放4的输出端）电压，调节各电位器旋钮，该电压有变化，说明运放4是好的。
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⑤信号接口插入短路插头，开机，置到mV档，测量IC1的7脚（即运放2的输出端）电压为零，测量IC1的14脚（即运放4的输出端）电压为零，说明运放2及运放4是好的，输入电路功能正常（电路正常时，7脚及14脚的电压与输入端电压相等）。- Q- n8 M9 ~: N! y( C' m
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⑥在信号接口接入1只5号电池（插座中心孔接正极），开机，置到mV档，测量IC1的7脚电压为1.55V，测量IC1的14脚电压为1.55V，再次证明输入电路功能正常。
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: T# i. B$ E- Q* s, d4 c检查结论：输入电路及IC是好的。4 W& K" `; t" j0 W
/ |0 w1 Y& n# W2、A/D电路的IC编号为IC2。该IC内部较为复杂，用替换法来判断好坏。先仔细观察其外围电子元件有无异常，在断电的情况下，将IC拔下，换上一只从旧仪器上拆下的7135（TI公司产品），见下图：
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6 F6 J/ T- L/ s6 b4 j; I7 j 开机后，把短接插头插入信号插孔，置于mV档，显示为“0”，置于pH档,调节各电位器能起作用，OK！成功修复。说明是IC2（A/D模数转换集成电路）损坏造成的故障。: s' s z% ]) T) Z, N
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( p) K9 s; a8 _0 n$ `! M9 o( Y! P- k 关于仪器校核，论坛已有许多文章，就不再赘述了。4 }( V" K9 u. _4 o/ J/ ?2 k8 _
; n* j$ U* L$ o, p" @$ Q7 q1 u结束语：3 s6 \9 u8 n( w% h( q+ q
国产PHS-3C酸度计在要求不高的地方使用，性价比较高，运用很广。对于电路产生的故障，可以根据其表现，先大致判断是哪一级故障，然后采用IC替换法（从淘汰报废机中拆下的IC），能快速地找到故障根源。淘汰报废机不要丢了，也许它的元件以后会派上用场哦！本文对输入电路IC1的分析检查较为详细，一方面该IC娇气容易损坏，输入电路的故障基本上都是它引起的；另一方面，该IC中有一个运放空闲，在应急的情况下，可用搭棚飞线的方法替换损坏的运放，供维修人员参考。
& J/ a- G; r L2014/7/9 23:56:36 , \9 l" K6 m- ~+ ]
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