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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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- |/ U& p1 h3 \1 w2 b3 U' h4 z; z 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。+ B3 n ^- k3 ^- m+ t
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一、故障现象
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: n& k7 I/ S# M& S" T, ^仪器外观：
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) G& E1 Z' o+ L5 N3 f下面是拍的故障图片, r8 B7 T5 W& r
电极接口处插上短路插头（内部短路的Q9插头）：
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/ Q- s5 ] Z. A W4 c开机后，mV档出现随机数值（应该为0）：5 `! E% A; l. S0 H0 }5 `
/ e5 G% y$ T4 c6 }2 I, H0 _1 Y
/ f8 |7 e5 h/ m1 G转换到pH档的现象，全部调节失灵：
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1 M. j+ a; c; `; R再开一次机，mV档依然出现随机值（应该为0）： `/ j: r- P) H2 |* G3 z* E
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转换到pH档的现象，全部调节失灵：2 M ^$ w+ G5 ]9 v: c/ f/ f
) c3 K/ ~5 b! P2 W5 j: D# n, W0 I4 O) \
二、拆机步骤3 o/ {/ f4 _* [/ o7 c
将仪器翻到背面，卸下6颗固定螺钉：
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$ r0 f6 A+ K: k翻开机壳，机壳内部亮晃晃的，有防静电铝膜镀层：
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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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/ }/ y, q z: c7 A+ H8 [6 ^% q! ~三、电路元件功能4 u% \6 x" D4 W( X: ]# D5 l
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：4 A4 O; D& C1 a3 T
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1 c7 m8 ~# v4 w, [, X, K) m3 H- RPHS-3C酸度计电路结构：$ C v7 U3 z8 M: w
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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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+ k* |# L& M! S3 N, ^3 E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。! S5 S+ v0 D+ D* h R8 P% a. h, a# `
+ D: O0 r8 e JPHS-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。 n6 A) \0 O0 u+ F9 Q$ h
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本机电路板：9 v; R9 Z, c1 X" a0 P- f
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- U- _% d; H" Z. g, {; K, `, C4 \; E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：4 k) ?. k) k* \. v% |! u2 q
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' M( w$ A( X1 p) v% O( x8 bPCB板上有版本标示，是雷磁PHS-3C（02）版：
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9 c0 Z, `" D" l1、电源电路
! I5 Z, j9 Y i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：
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8只二极管分别作两组电源的全波整流：
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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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7 v5 S# p- |6 O6 ^& b1 S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：. K6 S r9 D" O1 d
, d- S! r) z/ W8 B+ ^. D2 ^6 W/ X) ~4 V# Y' x
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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（未完，楼下继续）+ `$ S1 c. J7 R$ ]
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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（接楼上，继续发：）
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2、信号输入电路- x% @7 b! l6 D( a; V
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：+ m8 t; f0 f/ I7 q. \. F" e6 t
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) `0 B4 ~ D% u1 P; @. X: DLM385 Z2.5提供2.5V基准电压：% L8 z; ~& K' n$ {9 L- a/ ^
! n% W1 r1 Z/ G# L- @! w# r S
; t& r0 e0 h) x# @% g F3、A/D电路
" b: O3 q2 w% p% G 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）；$ Z" W2 R$ Y$ u: c; }$ {
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：
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4、LED显示电路/ K0 a& }) ^5 M1 }% s) e. W
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：7 S$ Z' c g! x
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) ]: Q( p# L; c! k$ OULN2003AN是美国TI公司达林顿管阵列，驱动LED显示模块：
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* E8 D! Y$ [9 U3 o5、其它元件. A9 Z3 h5 @6 F0 V$ f
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：
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橘黄色的是A/D的旁路电容：
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, a5 V V4 Q3 {4 N' d4 D/ D6 q
, j% ?$ x6 b1 o9 A& ]+ x* J天蓝色整流滤波电解电容，见到国产老品牌“天和”，很亲切：* K+ ~; s& F$ f( f
5 N+ d7 {' k& O7 f& q
; i2 w0 @9 m- j4 XmV档与pH档切换的波段开关：* q$ H: K9 A* Z5 j3 U# o/ R, K
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调温度补偿电位器（680Ω）、调斜率电位器（47K）：
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3 ~( j6 @% h6 c" }8 `8 v* g2 N
[* U/ W, \7 o0 F( `调定位的精密多圈电位器（1.5K）：) s& T1 E w, t
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（未完，楼下继续。）
, f. g* B! m' ~6 u2014/7/9 23:30:54登录后回复
* r6 U! @* Y8 p# b; o! ^1 _& ?# J2 D2 E3 A# n) X
（接楼上，继续发）- ?' w5 r2 Y0 k- A6 I" [7 y9 Z. f# V
' S+ e* e! r% p, ?; E拆下电路板四颗固定螺丝：
" U; |( I0 R( f. C. l0 E9 J" M z+ r% |9 W1 ]0 B; o( l
9 O& G5 d: c. R) g& D
拔下交流低压电插线：
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" t; a; ?% `, R. [6 W$ m7 ]拔下与电位器、波段开关相连的插线：$ g! E. ]& \. r5 {; O. L1 i5 r6 |3 t
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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）：
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四、故障原因分析及排除- K/ Y1 G$ E3 u% @) M8 c( g( Z$ A
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。# ]. _( \# w, e# ^% z+ i1 L, ]
! {1 w# r, O+ ?: z% z6 l3 G' z8 X1、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：0 H$ U: j) V! u' b
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. I2 |0 \# a) 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：$ n; o8 W/ \% @+ R
M. B. N( N) R/ @% P! B$ o& i; e8 p4 h) n; n
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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在仪器通电情况下，用万用表检查：
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6 t/ a/ u2 r3 p% \% [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：
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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）：6 b7 n% x. R9 |& M
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n- ?' ?! w! K2 w: W/ v5 {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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# R A1 F0 d, Q④、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）。
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% L6 [9 e$ c! l3 ]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。0 r, S8 n/ E$ h! p9 y
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检查结论：输入电路及IC是好的。
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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：" s/ v. T4 }$ J r k3 q
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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。- ] a" C$ g- m9 `
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) z* h t: w9 v! v: A 关于仪器校核，论坛已有许多文章，就不再赘述了。
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; V9 |" u* B3 d* z结束语：
. [! }, q( q3 c1 M, f# ` 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。. g: c4 g4 y3 h" `% @; O
2014/7/9 23:56:36
: D: _% T& Y- q, V O/ Y# J& a1 G3 ~5 \' W2 O f6 U
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