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[万用表]安捷伦HP34401A台式万用表主板维修和故障分析 [复制链接]

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离线siegfriedpan
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2015-09-21
— (發騷友) 本帖被小编设置为精华,作者+3000M币+5专家 (2015-09-24 19:48) —
PS1:少部分测试和维修过程未拍照。
PS2:语死早见谅,可能有部分语句不通,但遇到专业术语和理论分析我尽量表述准确。


本人有一台HP 34401a台式万用表,之前曾得到机会,与一台用fluke 734和Agilent 3458a标定过的基准进行过比对,误差约为-40ppm。该表出厂日期为1994年5月,至今21年未校准,仍然没有超出说明书规定的误差范围。不过这台表毕竟服役时间太长,基准LM399老化很厉害,需要2小时预热,短期稳定性才能降低到5ppm以内。



恰好最近有机会以配件价格入手3片有故障的按着抡Agilent 34401a台式万用表主板,用作研究和备件之用。



34401a是惠普在80年代末设计成功并在90年代初量产投入市场的一款高指标6位台式万用表。后来仪表部门从惠普拆分成按着抡公司,直到13年按着抡的电测部门再次拆分为“是德”keysight公司。在此过程中34401a台表硬件部分仅有极少量改动,无论HP标、Ag标、Ks标的34401a,其配件多数都可通用。




用HP表的面板电路和电源变压器分别对3片Ag主板进行测试。其中一片通电后屏全亮且不响应任何操作,问题可能比较麻烦。考虑到其缺少关键的参考电阻,即便修好,其校准值也已经无效,故将其作为配件板,拆元件给其他板使用。

这一片板通电后可正确响应按键操作,但开机自检出现604错误,全项目自检也出现604、608、609、610、612、613、614、615、616、617、618、619、620、622、623错误。


查看按着抡公司提供的34401a服务手册,其中对各种错误代码进行了比较详细的说明。这方面必须点个赞!按着抡互撸客这些欧美厂家,不仅提供详细的用户手册,还提供各种服务手册、校准手册等等,甚至电路原理图和元件表都悉数收纳其中;日本厂家虽然大多数并不提供电路图,不过用户手册也是极为详尽。反观国内厂家,大多技术垃圾心态浮躁。嘛,牵扯到体制问题,不宜多谈。



604错误:AD转换斜率收敛失败。DC部分设置为10V量程检零状态,测试adc是否能在20ms内产生理论上相等的正负斜率。608错误:串行配置回读失败。mcu向测量部分发送串行配置的最后5字节,数据返回mcu后与原始数据进行比较,不一致则失败。这2个错误比较麻烦,604指向核心积分器、电压基准和网络电阻,608指向主mcu和开关阵列逻辑控制。而网络电阻、开关阵列和其控制全都是多脚封装芯片,分析起来很复杂,先放一边。

下面这片板情况相对简单一些。612、613、615、617、618、619、621



这些错误全部指向故障则全部指向直流增益和电流源。621则是利用电流源对交流输入电容进行充电后测试充电状态,仍然指向了电流源。这样看来故障全部在输入回路、直流放大和电流源部分。

首先设法把缺失的元件补齐,再看情况。



维修前忘记拍照,这是维修到一半的板。



首先是电源部分缺失的一颗钽电容。34401a有一个通病,就是板上有几颗钽电容比较容易损坏,这是其中一颗。从服务手册的元件列表查得该电容原值为20V22uF,这是一颗为积分器和输入端跟随器供电的滤波电容。这里为了方便,胡乱焊了一颗25V47uF的三洋固态。由于原焊盘和PCB布线已损坏,只能从过孔处飞焊。


>>>>未完待续>>>>
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