UJ36型電位差計常見故障的修理

顏鳳

    UJ36型攜帶式直流電位差計除了測量時幾乎不損耗被測對象的能量，測量結(jié)果穩(wěn)定、可靠、準確度高外，還具有方便地測量直流電壓(或電動勢)，對各種直流毫伏表及電子電位差計進行刻度校驗和與各種測量溫度的熱電偶配合快速而準確地檢測溫度的優(yōu)點，因而備受實驗室、車間和野外工作者的青睞。筆者通過對該型號儀器的長期校驗和修理，積累了一些常見故障的修理經(jīng)驗，供讀者參考。
    

一、結(jié)構(gòu)特點與工作原理

    UJ36型攜帶式直流電位差計(以下簡稱“電位差計”)，由步進讀數(shù)盤(步進盤)、滑線讀數(shù)盤(滑線盤)、晶體管放大檢流計、電鍵開關(guān)、輔助工作電源和標準電池等組成。其原理線路圖如圖1所示，簡化的原理線路圖如圖2所示。
    

    圖1  電位差計原理線路圖

    圖2  電位差計簡化的原理線路圖

    由輔助電源B₁所建立的工作電流I在調(diào)定電阻R_N測量電阻R_X(或叫補償電阻)上產(chǎn)生電壓降。當開關(guān)K倒向“標準”(U_N)位置時，則在檢流計G中將有電流流過，若調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)電阻R_P總可以找到檢流計指零的狀態(tài)，這時調(diào)定電阻R_N上的電壓降與標準電池電動勢E_N得以相互補償。
    即E_N=IR_N  I=E_N/R_N
    保持電流I不變，再將開關(guān)K扳向“未知”(U_X)位置，調(diào)節(jié)R_N，使檢流計再次指在零位上，則R_N上的電壓降(稱為補償電壓)與U_N值相等。
    
    由式(1)可知，只要知道和E_N就能求出未知電動勢U_X的值，電位差計的測量原理就是將已知的標準電動勢E_N分成連續(xù)可調(diào)而又已知的若干比例等份NE_N，用NE_N補償未知電勢U_X，從而確定未知電壓的數(shù)值。
    

二、常見故障現(xiàn)象及修理方法

    1.開表后儀器無反應(yīng)，K倒向“標準”、“未知”時，檢流計無偏轉(zhuǎn)
    故障分析:檢流計壞或檢流計連接線斷、脫焊；9伏電池搭扣接觸不好(不通)；放大器壞或放大器插板松脫，信號無法輸入。
    故障修理:重插9伏電池和放大器；打開儀器重焊檢流計接點引線后，用萬用表電阻×1Ω擋快速搭在檢流計信號輸入端鈕上觀察指針是否跑最大，若有，則檢流計好，否則檢流計壞，需更換；更換放大器。
    2.校對工作電流時常見的故障
    (1)檢流計始終偏向一邊
    故障分析:電流調(diào)節(jié)盤RP斷線，中心引出線脫開，短路；電鍵嚴重氧化，接觸電阻變大；量程開關(guān)接觸不好(多數(shù)是波段開關(guān)的靜片變形或變位造成未接觸上)；標準電池壞，電勢低；工作電池容量不足，電壓偏低。
    故障修理:更換滿足額定工作電壓的標準電池和工作電池；清洗砂光電鍵；萬用表電阻×1Ω擋接在“U_X”上，量程開關(guān)轉(zhuǎn)到G1，K倒向“未知”分別轉(zhuǎn)動滑線盤和步進盤，萬用表的讀數(shù)應(yīng)從0-2.2Ω-24.2Ω步進，再把萬用表放在×10Ω擋，量程開關(guān)打到×1，K倒向“未知”萬用表有步進讀數(shù)(變化幅度小)，再把量程開關(guān)打到G2和×0.2同上操作，萬用表也應(yīng)從0-2.2Ω-24.2Ω步進和讀數(shù)變化，若無步進和讀數(shù)變化或萬用表沒有指示則是量程開關(guān)問題；測量R_P值，應(yīng)為36Ω，否則更換。
    (2)“未知”通而“標準”不通
    故障分析:標準回路有斷路或脫焊現(xiàn)象；調(diào)定電阻的微調(diào)滑線電阻氧化嚴重或有漆層，觸片與滑線接觸不好；電鍵接觸不好；標準電池不通或接線端鈕未旋緊。
    故障修理:打開滑線盤塑料蓋，檢查并固緊觸點螺母或焊好觸點連線；清洗砂光觸片滑線；測量微調(diào)電阻是否為0.4Ω，否則更換微調(diào)滑線電阻；清洗砂光電鍵；緊標準電池接線端鈕；更換標準電池。
    (3)調(diào)節(jié)工作電流電位器R_P時，檢流計指針有跳動現(xiàn)象，標準易變
    故障分析:R_P接觸不良，調(diào)節(jié)盤內(nèi)有斷線現(xiàn)象，或滑動觸頭和滑線接觸不好；標準電池不穩(wěn)定。
    故障修理:從電位器頂端取出多圈螺旋電阻，砂光并清洗其接觸面，適當調(diào)整彈性接觸片，在調(diào)節(jié)過程中用電阻表檢查，使得跳動變?yōu)楹细瘢魯嗑€更換R_P；更換標準電池。
    (4)調(diào)節(jié)工作電流電位器R_P時，檢流計偏轉(zhuǎn)幅度過小
    故障分析:滑線盤零毫伏點接觸不良；電鍵開關(guān)⑦⑧或⑩ 間觸點接觸不良；檢流計動圈局部短路；標準電池電壓低。
    故障修理:固緊觸點螺母或砂光觸點；砂光或調(diào)整電鍵開關(guān)有關(guān)觸點；更換動圈；更換標準電池。
    (5)在電鍵開關(guān)剛倒向“標準”時檢流計出現(xiàn)瞬時沖擊現(xiàn)象
    故障分析:未裝工作電池或電池已壞，電池接觸不良或電源引線脫焊，工作電池或標準電池有一極性接反；量限開關(guān)損壞；工作電流調(diào)節(jié)電阻斷路；電鍵開關(guān)接入工作電流回路的觸點①②和接入標準回路的觸點⑦⑧不同步。
    故障修理:重新正確安裝電池保證接觸良好或重焊電源引線；檢查電阻R_P阻值；調(diào)整電鍵開關(guān)的①②和⑦⑧的位置，先接通①②后接通⑦⑧；更換量限開關(guān)。
    (6)換量限時工作電流變換大
    故障分析:量限轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良；分流電阻變值已不能保證1:5的比例。
    故障修理:清洗接點保證開關(guān)接觸良好；用萬用表檢查分流電阻阻值是否為96.8Ω和24.2Ω。
    3.步進盤轉(zhuǎn)到某一示值時無輸出
    故障分析:電刷不平，轉(zhuǎn)到該點時接觸不上；某示值的電位引線虛焊。
    故障修理:調(diào)整電刷片使某點接觸良好；重焊引線。
    4.“標準”通而“未知”不通
    故障分析:未知端導(dǎo)線假焊；滑線盤中心環(huán)與旋轉(zhuǎn)接觸片不接觸或其引出線脫焊；步進盤中心引出假焊；步進盤刷片與盤不接觸或步進盤表面有絕緣物；量程轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞；電阻壞斷。
    故障修理:更換壞斷的電阻；重焊未知端導(dǎo)線；調(diào)整接觸片或重焊接點引線；重焊步進盤中心引線；砂光步進盤表面絕緣物，調(diào)整步進盤刷片與盤觸點；更換量程轉(zhuǎn)換開關(guān)。
    5.超差
    (1)零位電勢大
    故障分析:滑線盤電刷接觸頭微量移動；滑線電阻與滑線盤并聯(lián)電阻之間引線焊接點不佳、虛焊或氧化。
    故障修理:調(diào)整滑線盤電刷接觸頭；砂光重焊接點。
    (2)步進盤合格滑線盤超差
    ①滑線盤各點超差有規(guī)律的遞增或遞減
    故障分析:步進盤合格則表明工作電流合格，R_N、R_P也合格。當滑線盤出現(xiàn)負超差時，則表明滑線盤總阻值增大。這可能是與滑線電阻并聯(lián)的分流電阻有虛焊或滑線電阻長期磨損變細所致；反之，若出現(xiàn)正超差，則是分流電阻變小所致。
    故障修理:先將焊頭刮干凈重焊，若還不合格就要適當減小或增加與滑線電阻并聯(lián)的分流電阻的阻值。
    ②滑線盤各點誤差沒有規(guī)律，某段范圍內(nèi)超差
    故障分析:主要是經(jīng)常使用的某段磨損，使得阻值不均勻所致。
    故障修理:先調(diào)頭焊接，若還是超差則應(yīng)重新更換滑線電阻。
    (3)步進盤超差
    ①各擋超差趨勢普遍有比例的偏負或偏正
    故障分析:當排除了標準電池電勢超差原因后，由示值誤差公式(U_N為該點真值)可知電位差計示值超差時，測量電阻與調(diào)定電阻的比值變了。在修理時，只要設(shè)法保持比值在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)就能使電位差計合格。
    故障修理:當超差<±0.2%時，可調(diào)整與R_N串聯(lián)的內(nèi)部微調(diào)電位器，正超差時增加R_N，反之則減小R_N；當超差>±0.2%時，需在原R_N上串聯(lián)或并聯(lián)一調(diào)定電阻R_N'。R_N'阻值計算方法如下:
    正超差時串聯(lián)調(diào)定電阻R_N'
    
    負超差時并聯(lián)調(diào)定電阻R_N'
    
    ②各擋超差無一定規(guī)律
    故障分析:步進電阻超差。
    故障修理:當(│最大正超差│+│最大負超差│)÷2<0.2%時，可通過調(diào)整與RN串聯(lián)的內(nèi)部微調(diào)電位器加以調(diào)整；否則更換超差的電阻。
    (4)滑線盤步進盤都超差
    故障分析:分流電阻超差；標準電池超差；調(diào)定電阻超差。
    故障修理:在排除標準電池的原因后，先修理步進盤，待步進盤合格后再修理滑線盤。
    作者單位【安徽淮化集團有限公司】