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 2 ?- t: _; E7 K$ e# ^' N9 A! Q
( ~4 w5 F% Y+ |9 k5 B( M: R" z7 d2 ` 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。9 V( K- @ L4 ^5 V
0 S, L+ [6 r2 ?; W
一、故障现象
! R& Z r) x; `1 T4 W8 y F5 B3 R4 t( n, Z& C! }# X
仪器外观：: W5 n; g' b0 L0 r( G% h5 t
) z: s; Q* n. N6 ~* ^7 Z' o" w! }8 U/ @# K. U8 O6 h
下面是拍的故障图片
8 m" \! _4 c5 g% q( b1 p电极接口处插上短路插头（内部短路的Q9插头）：6 S$ u/ Q& r2 u# t" q3 W# x
+ X/ B- a0 @& b% [/ {
9 ~" O, j/ ~% T7 n开机后，mV档出现随机数值（应该为0）：4 G# n3 Y0 ]' y1 X3 J
' J3 m' d$ \6 H3 n2 ^: v
7 r0 p: Z6 X9 p2 [9 h) H7 ^
转换到pH档的现象，全部调节失灵：2 A" P( O3 j: [( S7 w3 Q; r% e
1 E" v& C2 C& t, w
5 I' P# \1 M+ f- X; A. b再开一次机，mV档依然出现随机值（应该为0）：: F. N0 f: V* G
. l# w' v- k+ V; \) p8 B G; [% V% n1 q) ?4 T% N" s
转换到pH档的现象，全部调节失灵： ]% r8 j, y2 F* K
8 O" X4 j$ o* z% U4 V% D
8 _: q' a& x3 p0 E5 Y二、拆机步骤0 w" @1 `( [2 v5 U
将仪器翻到背面，卸下6颗固定螺钉：% p7 w1 }. A: s/ D! x" ~9 v
, {4 ~' o3 C- B( e0 U u" X' Q; m3 G' d4 ~. ~" L7 U$ _
翻开机壳，机壳内部亮晃晃的，有防静电铝膜镀层：
: m& A8 |0 [9 n- c$ [
9 G- F0 i7 \+ v9 ~4 Z: l
, w1 d, Q3 X6 W8 P- L1 g3 I结构由两部分组成，是见过的仪器中，最方便维修的：
5 a$ g( \5 u; C+ @! U2 |3 k& w7 P! s, K$ l1 _2 A' P
) v. j8 } k, ]$ Q三、电路元件功能* k- ], ^( j3 _3 f
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 M7 v! M/ m$ ^+ X& h
8 }2 [; `& S* N2 x. f& k
- j2 l. B: R# u; [' B( R* R- jPHS-3C酸度计电路结构：
$ ^" }, _ z8 Q* ^' Y# P6 C3 q+ j) D% h. i
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。
: a" f( I/ n+ v3 V* E; G& p# e) ~2 u# V
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。6 U: J" K' m' Z& {
' `; b- J+ z" E+ O/ tPHS-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。
! I. H6 U, Z1 q! W$ c/ Q0 b8 ?5 O' m, i" ?$ O
本机电路板：
' b' p: n( _1 R* F, ^7 a# {& k0 H
) |7 r J. O3 W" M" i5 n/ P$ E
, _- z- N! Y) P+ E
) k/ h& z9 U" [3 j/ Z) ~+ R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：
( U' ]1 g: x `% n & g2 a+ p* h' {6 Z
$ `8 F! w. @5 W( pPCB板上有版本标示，是雷磁PHS-3C（02）版： C0 n. L# d! \5 @
9 i: n& N/ g+ m0 x/ `/ Y) E4 u
1、电源电路" G2 U, \/ d4 j' H6 y* z
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：, p' E, X2 \7 t; h
/ a3 B6 ~- q" s5 K- V) i% X
, T0 `) P# q3 r) E4 G9 ~( v变压器次级有8V+8V双绕组和单独的一组8V电源：5 B' U$ d6 D @+ i
![]()
1 A+ W; g! e0 h% d4 f$ g7 n9 }0 J0 B* K 登录/注册后可看大图
3 I0 J! w) L \* r+ g3 ]
8只二极管分别作两组电源的全波整流：3 l. d4 b- r, L. B, Q+ m
" |2 g# O: A a' \' @5 t
5 i8 K2 U/ d+ w+ q: {3 ]5 h9 l+ `三端稳压器78L05与79L05构成±5V稳压电源，给输入IC供电：; i7 s+ }# a; S5 U
5 ?) @3 L% t& H: E- ]9 B
1 W, ^. t$ A) l. Q O3 {1 y1 o2 G* y& Y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：
- M/ z8 g7 L, Q, ]. w% o- h; G
9 U* ?6 D+ }* P k; x
8 D( E0 J5 M, b: Z/ Y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。0 b! b# o& {$ y- t" g2 B
, @' S* Y* U: k$ P& W2 u7 r（未完，楼下继续）; n4 s7 s$ E. T9 M: J4 p4 A: ?
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5 C d5 [# f7 c
( Q4 } {! n$ g: f, R% ?
$ x5 J1 T- z: o+ t9 ~
0 i: e- w: C# B+ C) P4 j （接楼上，继续发：）
! i3 [+ n2 d7 |
$ R1 @: O7 x t- F% j# O$ M2、信号输入电路; X: ?9 a$ w: G# r4 ~: a. u1 f
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：; o3 a W. x l6 w
( M! w+ Y2 E+ ]7 u# p
1 ]# I- E* g) R" c. d. b1 y7 qLM385 Z2.5提供2.5V基准电压：( q' M1 {" s+ Z5 s$ ]2 T
& P4 P# r0 A' `
0 H8 D) M# [; J: E& ~9 J3、A/D电路 p x) a) g. O$ u
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）；
# h" q: V% [" b0 v- @ 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：; X) j; o! F) J
+ b5 u& l" d- @% `; \ p8 ?
* m" E6 `# t6 n+ B( ^: N4、LED显示电路
- W! H; A8 T% ]* N Q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：
7 W" F e' i ]. C+ F# D
& ~; k1 d, i6 t5 q8 @0 ]) l# d; k4 Y* K0 ^& L1 M1 o( y0 n
MC14513BCP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：
! A9 S$ a; ?% @. }8 h: r
7 L1 |9 r* ]+ p6 g* q
: w" h: q9 w- O, p4 l7 H: WULN2003AN是美国TI公司达林顿管阵列，驱动LED显示模块：
4 b" m& G( U. U* Y4 F8 f- Q/ b Y: P. P/ k
' D# B) o/ K0 ], v+ B; N
% |& D$ Q s: B. H A z5、其它元件
( r8 s [) x( R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：
% @1 m9 o" f; J
. e) v3 t4 H/ |4 ~2 Z
5 n1 k( A" v& M, A/ ~橘黄色的是A/D的旁路电容：3 @) C2 ]! _7 V/ L! m6 |
* x/ E# \/ r( L1 o- m) P- K) Y# n# C
天蓝色整流滤波电解电容，见到国产老品牌“天和”，很亲切：/ x. Y9 u3 i/ A3 E! O& v0 C0 X
0 }9 ]0 Z# o' H D% E9 [- ^
6 S) R* p% B0 ?3 w1 n& ?mV档与pH档切换的波段开关：9 T) ~0 }( M/ s- I
5 p9 N6 v1 s/ @' @. l& R/ b' ~( f; v, r2 a5 t Z' E
调温度补偿电位器（680Ω）、调斜率电位器（47K）：
3 b9 R" I" j S' u' h- W: S$ A6 l9 i$ V
4 A1 a- W( r% m2 Y+ U) n7 y调定位的精密多圈电位器（1.5K）：
$ N( h0 f1 O2 i m" K7 D' B* }% T! A+ H# _1 k! p" R6 r( F
( o; ?# \0 ~9 W: J. |& _2 a6 I5 d（未完，楼下继续。）
- s' f5 T- |1 O+ [6 ?. q; I: I2014/7/9 23:30:54登录后回复 , D( [# G; y- ?, O7 l. s3 U
\ t8 ^5 T! }8 R- Q) B（接楼上，继续发）5 u" c7 r( I" }8 r5 @ f. ]
& F; \) \/ Q; P) _
拆下电路板四颗固定螺丝：
0 v3 g% |" ^3 h% E8 j( O2 m U" O' z2 U( Y6 i" d
0 e" [9 L" z- N3 O4 k拔下交流低压电插线：
/ y# d* Z" m: |1 [# e' H' y' q5 u' D: g0 w7 z6 l4 D
* H' V2 |. T9 {- B: d
拔下与电位器、波段开关相连的插线：! A; `0 U; d% J8 B) l& g
$ l4 c5 k9 e: b+ i5 W8 B; G
( n$ k/ }3 V8 ?$ v3 W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）：
t+ `& z; J/ a, g$ B# B5 v6 `4 O! E; R" O7 q) }
* e/ A9 m: \. l
四、故障原因分析及排除; w$ d7 G9 [! x' X1 V' h
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。1 H1 o4 T% h3 I) h9 o
" o" e& z, ^% j4 W5 U
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：9 k: o5 F' p5 t) X: A! t2 `, u9 Z
6 x5 _3 X: t/ w: \( ]' Y( x
9 l$ r/ K# Y( ~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： i" j! C0 Q% e: |1 B, ^: n
) N0 e. T, e% I- w; s5 K2 r
/ K( [* O+ B# n7 ?! y: L
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：
# H$ a% X! A3 Y- V" u/ {+ b# u; o4 s
. l x V' S# |" z( z
4 k4 P! N( [) d" g' `在仪器通电情况下，用万用表检查：
' v; F" x' _* z& s' M0 u
* d# ]# i0 }; V; `& q3 w①、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：8 V7 S% x) K. d9 y6 f) T1 O9 j
% k- z6 t+ H1 a1 b0 D
5 e3 V7 M% Q2 I/ W
②、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）：7 }( @) I w9 V# M0 l" {
L& m. f# h3 G! L A
0 B+ ~. ]0 O( c# |
③、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。
' n) z# q- N# v+ y# r$ H+ D4 ~" t$ K; s0 r2 @7 u7 x8 g
1 C- n( I1 v K% G! V5 v" k④、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。
4 a* S+ _& L5 v" t8 L* k w" m! u
9 m' Z$ T7 i: `% Y$ R; P
, A- B* {( u7 \$ _4 v# J4 L⑤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）。) z/ f y) W2 z+ R; U
1 v: @2 d5 w! j7 X
j/ K: x' Q, C+ w. W⑥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。8 i7 _" a B( o! e$ E9 u6 F
2 ?9 `, d% y0 k# T/ R3 P2 X& e$ A2 R
检查结论：输入电路及IC是好的。: ]* |1 S% K+ h5 e! @: R8 X" k+ N
# o5 j) t" d3 c% p8 A# j) Y9 R2、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：+ C' k) w+ a& o
. M' ^0 v& f5 f7 N/ C
* V7 v* j# F2 E0 a. m 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。
+ I' J/ ]( S& C$ N& T
' \: I; n/ z6 k1 D+ {! Y. Q
+ E1 I m: \ X4 a 关于仪器校核，论坛已有许多文章，就不再赘述了。
8 l7 F8 X6 V$ n
/ c6 q- t7 D; S$ T ~# i) _; r结束语：
- k& e0 r" a) i9 Y u$ ~- U* D6 U 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。
?# y4 b9 p9 a# ^) K2014/7/9 23:56:36
; C3 x4 k4 ^' | f
; `0 h1 q8 b5 w9 M8 d6 {- n. R
- H% R6 @9 f5 @3 Q4 O
+ U* N& L: c$ {" \ |
|手机版|药群论坛
( 蜀ICP备15007902号 )
收藏
支持
反对
