马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？立即注册 
x
拆解PHS-3C酸度计，手把手教你排除随机数显故障
8 r8 C# I, w! j1 d5 l7 ?1 M s
; n6 ^0 m5 a) l( d 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。
0 E( u% g4 x" M8 z" D3 q
3 y% a( \ D" m: f9 B6 u一、故障现象
9 J! H! v. c) s, r5 h3 O$ o8 X' r5 F( m
仪器外观：
2 z! t* n, g$ r% A; P/ j+ B/ M3 d3 x- X. Y; c, J3 a8 R9 c& ]/ ~
) J, i5 B. C# v: _; j! `" E- z下面是拍的故障图片
6 p* y6 V, ?) `; \电极接口处插上短路插头（内部短路的Q9插头）：
! @. A( Z' U. \6 d0 C* v( n2 ~% Y
$ I( W/ b1 q) e* h4 c) S
2 g5 e$ s' Z% ?& @3 _开机后，mV档出现随机数值（应该为0）：
) D* V2 O Z6 p6 o, Q) D$ Z1 Z# e2 y. ~, X, W
: D# p$ G9 j4 M; e$ ?, e
转换到pH档的现象，全部调节失灵：' h$ Q: ~) v* Z$ J3 C- K" f
$ F' s" ?2 @7 A3 }5 V" x
% E6 Y8 q3 n: q再开一次机，mV档依然出现随机值（应该为0）：7 m4 O' t' y4 n0 f
3 G! P1 y5 S/ U! t0 ]
) |0 x: |! e, g4 A1 L" G转换到pH档的现象，全部调节失灵：1 o, h* f. [7 G
+ U L) _/ c6 R' n
0 b @7 ^7 R( o0 u, V$ N5 J4 t
二、拆机步骤, E- C7 D0 ?4 D2 L
将仪器翻到背面，卸下6颗固定螺钉：
% {) K8 _2 [: B/ M5 H0 ]& X: q$ {' x% v$ J9 G4 o) y! h
( ?" a: p. ~% F1 w. a' ~0 E翻开机壳，机壳内部亮晃晃的，有防静电铝膜镀层：5 ^, Q" ]4 ^; P" I* A" C
g9 w% [( l, G
+ `. d$ K) a' \4 u结构由两部分组成，是见过的仪器中，最方便维修的：4 Q$ p# f; q5 C5 v( Q5 E; a
5 L2 y2 e% Y, F7 i: ^4 c$ F
6 L3 o9 d) t2 {$ i: a# I3 V, J三、电路元件功能; b: e9 \' W8 Q
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：6 Z, M6 w+ [% ]0 r! d
3 p( e( z) I5 L2 w2 w- {* J8 G% \8 [. X: ?
PHS-3C酸度计电路结构： y+ W3 n; {, Y2 r8 N/ c
; m7 b" H3 F$ I9 q) J/ ~
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。/ i! ^1 T. u7 ?, m E8 s4 R
5 |- q( @5 Q: W* q! L+ O
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。3 u7 z0 s$ C3 E4 A3 V) P
. p5 }2 a6 H6 b* i" a. z, V J* fPHS-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。
a. v) y. i; d4 ?9 t2 `7 h( I. m) L; v: p& V
本机电路板：' D* J5 Y* o. G4 A7 }- X
; x( v8 M2 }4 e- n' X
3 m- A6 h3 H7 T6 l: I- ]
7 z: G i+ _( x. o
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：
" k9 X, y# E [ \ 2 N$ _& G( }9 [! @' m6 V
) q6 i' [6 K9 ?+ Y5 {* f1 p
PCB板上有版本标示，是雷磁PHS-3C（02）版：
) a8 n0 K* O7 z# a( C, R0 L" H1 N6 r# i1 I2 X# L0 _0 O; q
" R* `; N3 p/ \+ M
1、电源电路8 R; U7 Y+ o: @( T. z+ U/ V
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：
0 L! N4 F m" `8 b* r6 L8 l; m; M3 \6 i, `4 {# X7 N1 w/ Y
" @! Z7 `. P% z: ?) w! L, @变压器次级有8V+8V双绕组和单独的一组8V电源：
& U- x0 A5 o0 C7 h4 W6 ?. f
) F$ C3 e# W& z# s$ i9 W' L
; @7 C D5 ?4 V$ z" b4 Z8只二极管分别作两组电源的全波整流：$ w; F0 c4 F: q7 W$ a
! Y: n ^4 v& a# }% O9 q, r
9 ~2 L3 O* G. X1 k; k
三端稳压器78L05与79L05构成±5V稳压电源，给输入IC供电：
0 Z1 z- ] `9 w) {% r' d
4 G' h1 S9 _) T+ j, X3 `. ]- ~0 o$ `# {) X4 g( i; b/ L
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：% f1 b: l6 e0 ^
0 p8 Y& s: \7 V2 P0 D8 }
1 M/ Q- J, p; p# H% @: J3 z% g8 c. p6 @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。
! I _! N2 _5 o" {
; j" \. A4 a, b) x# S8 O（未完，楼下继续）# r) U: M/ @ l, E { x: ?8 t
2014/7/9 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0 b: @0 H1 @. T6 J1 u* B
& c6 U9 m- H) x, h3 T
$ J- P" S# @! s7 ~
! ~% ~9 h1 y) \* ]+ B
（接楼上，继续发：）
' A" b# N* I( U H) `( ?
2 [+ f% s( y2 I7 o+ Y/ D2、信号输入电路/ K. h0 D' b) A. T2 h0 H5 A& P
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：
7 _1 `7 N% N! L* O) j
, Q; U( u2 h0 M2 L. @8 K; [4 t' X* j6 T
LM385 Z2.5提供2.5V基准电压：; [) {. W4 l7 A4 T
3 ~1 g; g! A2 b( |! V) n% _
( S6 r! k6 s3 D9 @; }4 |) S3、A/D电路
: d* a" e5 ?5 a$ p 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）；
* N( M7 n% O+ g# D 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：/ k* [! @, Y8 i. V2 T9 O3 w, @8 |# j
8 z7 M( ], ^) T. Q5 E$ p
4 B9 e. }; f. _/ t1 }- |4、LED显示电路
! y" _( |+ g2 \& e8 Q/ b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：
; d) _0 O8 `" ] ^4 T9 Y+ H* \) @5 j& w
- |3 n0 q* w8 n5 f% ^% zMC14513BCP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：) d/ J, k4 @& A7 U) ~# v
[! E0 V! G# F; d& q% c& r: n4 |- a- A; S+ H# w R7 F3 {
ULN2003AN是美国TI公司达林顿管阵列，驱动LED显示模块：
7 ~3 T( @3 t% |! h5 j+ G+ Q7 C" p+ m+ V( W7 T! u
7 B1 P/ ]4 R8 i5、其它元件
1 e4 c( l; ^7 C1 r2 j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：& g6 g1 F0 T' B8 B j1 v2 g# P
0 `! K, R( r8 I9 I; g9 e1 |0 L1 K% A p+ M3 g. K
橘黄色的是A/D的旁路电容：
/ O" X N" p* j: M) a) W0 z2 y' Z% Z& {2 D/ ?) _
' x# v' ]7 [+ [* b4 \( U2 y) q; {
天蓝色整流滤波电解电容，见到国产老品牌“天和”，很亲切：0 Z# Q( i4 b2 E; D! ~# e9 A7 o3 I6 r, h
! [+ P' s4 }4 Q; m$ K
' ?/ [$ n9 ^# h$ j& ~9 n( U
mV档与pH档切换的波段开关：% X! k1 P6 V% _: \' i
; B8 t0 m" S( }1 y- t) ?" A
% T, y+ ^: h: I/ q$ _ o调温度补偿电位器（680Ω）、调斜率电位器（47K）：; p, B* i2 h+ Y# j- n( e: t
y# J$ G$ x# P1 h0 y
. w0 s4 k1 c, C( ?调定位的精密多圈电位器（1.5K）：! {0 Z' a8 p4 G; `" y4 f
) J# f, z" V8 T8 m! `+ b
5 c5 q5 l Z9 {5 K2 @6 F
（未完，楼下继续。）2 Y, J+ }+ Z: w; D: T
2014/7/9 23:30:54登录后回复 ( Z5 y9 v9 ^0 I- X
4 {2 ?8 V: q S. m K4 G. Z
（接楼上，继续发）
) T" d' c+ u' f5 f% ]% @, G! s6 h$ K9 R. K
拆下电路板四颗固定螺丝：5 @- o9 i1 j" F
' h5 ^( f' ]9 W9 `; R R p: s: ?
7 M% z: X$ ]2 x, w0 A! Z' |拔下交流低压电插线：1 d- k3 t: g+ w. q- l" u
! f' Q3 _, f& {4 F" y7 X6 C' u" y- D
8 h8 b5 }& h6 q& j- k拔下与电位器、波段开关相连的插线：7 y$ T( B0 c: D5 G/ e* _6 ~% c G9 m6 Z
4 Q) v! i: R/ j' m, Q( G
2 j0 D* W. t5 j) L+ Z# Y. K4 [6 ^9 c9 z
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）：
3 D5 {/ S# v3 x, o+ V# L
' [/ L. b* C; b/ g: B: _" z0 v
( P; Y; Y% U6 q* |8 \( D9 v, i四、故障原因分析及排除
3 u/ y( p% J3 C* L: p! \. y 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。# F' R. _! k6 J7 y0 U
- a: u/ Q. }% U0 y$ R7 |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：
# @6 u! K e, ?: S) a/ q3 c) Q
% x% A I/ U/ E) |9 W' g8 x5 t- R0 z$ y" U: D/ t+ Z; `; w
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：
7 y- E8 j: {" r: u6 Q# o' F
9 E! n& L3 Y9 e; E$ k" f3 H9 q ^/ u @; l( _: n2 V
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：7 P* i' p& E# m' R/ M
7 V7 J- W/ l- l; Q. h2 m6 Y9 i, q; x/ v: ?5 y
在仪器通电情况下，用万用表检查：5 }% P3 \+ e# q. I. x
# G2 d: K+ f; V1 Y1 {/ l4 s
①、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：* E# L$ `0 E, H3 Q- [* a
/ j1 n* o- _0 h0 z# s. h
! a; \5 ]7 S: Z( [7 G6 k8 H②、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）：, a$ h* i5 O2 V" q
9 E! `+ Y6 H7 I6 L' J( H
- k' B$ e! y0 Y5 P, x' M③、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。
) u6 J# F) `7 _; _( ^! C1 U: x
' L. j \3 l" @) b( Z8 Q& i, d' R+ a( K, ~
④、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。8 o' |; S3 W: ], P, s7 q0 g, g/ {
( l9 P% O; ?& u
^! z: c6 P' I; G& ]6 r⑤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）。, t8 G' j5 y. z+ m6 I
" v5 Y0 n4 @- T5 H8 f
4 P7 t( `) u. T" i( j N: g8 _ c
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。! d ]9 F3 x* n; }! P% W4 \
8 v& P& F. h5 A n9 I- I
检查结论：输入电路及IC是好的。; W" X9 n( w' Y) Y
/ o4 e# q |. W) W2 I' k2、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：
2 Q* I4 E/ i) p& \1 s8 G) e- A) T$ I! R; P7 l/ j$ Q4 y* s
# {2 Z$ W3 ^3 p 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。1 f8 ~: ?/ f, F) s1 ]: W
2 \4 n! `, @! C7 P
, J, [, ^- ~# a: Q6 W 关于仪器校核，论坛已有许多文章，就不再赘述了。' G {- d) A0 q. C0 ^
/ g4 w/ e6 j' R. X; o. v) w" C
结束语：" `( T2 ^1 x& I& ]7 F+ h- Y3 O- `
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。
- m, p) G5 }) B% Z8 [, j# \2014/7/9 23:56:36 . U, R/ e4 T$ ]: d) S J. y! o+ q& w
. E! X' }3 f/ V2 c+ Z c0 a$ N
# m1 \1 @7 a. x6 @7 r! C# g- W4 n, k' L. d" F: S
|
|手机版|药群论坛
( 蜀ICP备15007902号 )
收藏
支持
反对
