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拆解PHS-3C酸度计，手把手教你排除随机数显故障 ) [4 r5 n/ `$ v' @) T2 }
1 U' b& S; u" T/ B! j) Q4 Y$ a8 q 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。) w0 _5 \6 D0 w; g! F
- k! @) v$ V! Q9 {0 L' Y5 T; H一、故障现象$ {, ^4 [; o9 Y5 L1 G
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仪器外观：
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下面是拍的故障图片$ H; I; ^; X" z* }4 \
电极接口处插上短路插头（内部短路的Q9插头）：' M6 z6 g9 Y2 T0 o2 g, M5 W# @0 Q3 B
( b( v; H- i8 h8 h( k
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开机后，mV档出现随机数值（应该为0）：/ _* U* E0 Y5 _" {6 b3 J8 n- H
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p7 C0 p1 E& t转换到pH档的现象，全部调节失灵：
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/ I2 f& C' c. W0 L! S) p: g8 O& l再开一次机，mV档依然出现随机值（应该为0）：( ~1 g* K" t9 o
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转换到pH档的现象，全部调节失灵：
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5 ]2 A/ M ?6 Q; G+ h, C& j6 A% f二、拆机步骤
( [ D1 \5 H ]$ v* Z0 W# q5 T将仪器翻到背面，卸下6颗固定螺钉：/ k4 m% m. D! Z1 b6 t3 J4 G8 I
% k+ k7 b( K P2 y% ]0 r- P2 T! l- S+ j, _- A3 p# o7 K# S# F
翻开机壳，机壳内部亮晃晃的，有防静电铝膜镀层：( ]& e" p5 q9 F2 a9 |
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5 {% d8 O! r' e* t结构由两部分组成，是见过的仪器中，最方便维修的：0 j, g/ f$ W9 j7 J6 e l
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三、电路元件功能8 \0 z9 T9 Z) ^& V1 R
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：
+ G8 d/ l! G5 x( l" i9 x4 M8 @* R) X+ M
; L1 e, P$ l- B: h# f; d' k) }
PHS-3C酸度计电路结构：
( `$ _8 I! G: I% n
! ^5 C& h/ H: z& k" ?% r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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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。
" }/ y8 V- i7 @2 U3 `1 o3 d
+ @' {/ y2 G W6 g7 E: m) q XPHS-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。
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% [: [) [. u# t+ E本机电路板：
& y2 e8 Q3 V$ C( c9 |
0 M% }) D: P0 q9 `; ?
- T" a K+ z" _4 R5 e2 Y" B) q1 ]( ~+ ~
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：
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- n( Y, |; v0 N
& \3 i! F- D2 I+ ~+ e/ HPCB板上有版本标示，是雷磁PHS-3C（02）版：
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1、电源电路' |, ^% B( s) E+ a2 l
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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变压器次级有8V+8V双绕组和单独的一组8V电源： I) S. c# q2 s# {
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- b, t$ S- T$ _ j8只二极管分别作两组电源的全波整流：
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* M* `$ R2 e* L$ M5 b
, C2 w' W P' l. m5 C5 p三端稳压器78L05与79L05构成±5V稳压电源，给输入IC供电：
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8 _5 q0 y) `+ R' l9 X" H+ 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：
" i$ z7 j1 _. \$ l3 c' W& H2 t% [4 j6 x$ b
& o8 w+ [0 w9 n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。' n' d- s0 a2 K0 i
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（未完，楼下继续）1 l. s* s: F w7 j5 G8 V- I E
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
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/ B7 \8 [% S3 V L z （接楼上，继续发：）
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2、信号输入电路) {3 a; ?4 x# B0 ^) d1 t3 X
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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, K0 p7 p( c0 t3 ]. P9 I
1 K$ ?0 v3 _( |1 |/ MLM385 Z2.5提供2.5V基准电压：6 X. @2 n, S) g7 d0 p J
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- D+ f( k& N6 E* ^) `; _, A3、A/D电路
5 i2 x5 h; }- m2 e 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）；
, u4 g! k: M7 A* t; |$ T 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：2 L' \" f2 Z1 Z6 B; E# l; L
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4、LED显示电路$ U* M2 U3 t( X7 \
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：
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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：
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ULN2003AN是美国TI公司达林顿管阵列，驱动LED显示模块：! @3 s1 L0 y8 o# g3 ]; ~; a
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4 s. e! b- X, O9 I3 ~# X/ R5、其它元件% y/ _- i; v" H3 e& D! b1 v& a
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：0 h# w" Z9 W- q/ P! @ h; c8 b
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' H/ [5 ~# y) b: a( m8 `橘黄色的是A/D的旁路电容：3 e; W9 u1 x1 u- ]
1 s- N2 c& L) W3 u6 o& [
# x0 N& T$ g+ `2 I+ X7 C天蓝色整流滤波电解电容，见到国产老品牌“天和”，很亲切：
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6 g! q: q4 ~) K- ^$ F2 QmV档与pH档切换的波段开关：6 G _& h" h" V& z
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调温度补偿电位器（680Ω）、调斜率电位器（47K）：
9 y. b$ V; F, y% r
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调定位的精密多圈电位器（1.5K）：
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（未完，楼下继续。）# ~8 w, p" d9 _( o
2014/7/9 23:30:54登录后回复
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（接楼上，继续发）! @$ f: C1 z) X+ l1 M
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拆下电路板四颗固定螺丝：* w1 d" Y( O7 K! M6 u. y8 S
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/ G# l1 F+ g. _9 @; Q. @拔下交流低压电插线：
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拔下与电位器、波段开关相连的插线：; ]3 a1 ]! i M$ @5 }7 y6 w
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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）：1 v) @# q+ v4 d6 V6 t7 s7 `
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6 w3 j: c# X% Z+ Y2 t* z四、故障原因分析及排除
% T' t' k' n5 B 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。; t7 e1 i6 T) ` d7 o, [
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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：
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5 D4 M3 J$ w0 s* z1 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：! f( @. P* b. n( X p! ?, C- F
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: f' P% ?% T. W9 b. N' Z$ ^1 w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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- Y; ]" _, K$ I# P' o: F0 F在仪器通电情况下，用万用表检查：
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3 M# l8 D8 y6 z* m$ j, O①、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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8 I9 x3 m2 L3 G& _ }. T②、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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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。
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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。
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; B8 _( W: L5 K. `5 L/ N& s⑤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）。, x0 t1 [2 Q p' l
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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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检查结论：输入电路及IC是好的。0 ^' g% p7 _9 t! Q0 M
) w0 p& ~* I4 q* ^2、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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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。5 z) F7 j4 M. ]
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! G, \% E2 W! ` p8 E+ E9 X1 d 关于仪器校核，论坛已有许多文章，就不再赘述了。
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结束语：, g% Q& {7 _4 b# A
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。
$ \, \( S7 p0 P7 a2014/7/9 23:56:36
3 f, v0 R& y6 x) w8 ^8 a2 ^4 R4 p' I0 W% Z3 j( R
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