UJ36型電位差計常見(jiàn)故障的修理

顏鳳

    UJ36型攜帶式直流電位差計除了測量時(shí)幾乎不損耗被測對象的能量，測量結果穩定、可靠、準確度高外，還具有方便地測量直流電壓(或電動(dòng)勢)，對各種直流毫伏表及電子電位差計進(jìn)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(diǎn)，因而備受實(shí)驗室、車(chē)間和野外工作者的青睞。筆者通過(guò)對該型號儀器的長(cháng)期校驗和修理，積累了一些常見(jiàn)故障的修理經(jīng)驗，供讀者參考。
    

一、結構特點(diǎn)與工作原理

    UJ36型攜帶式直流電位差計(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“電位差計”)，由步進(jìn)讀數盤(pán)(步進(jìn)盤(pán))、滑線(xiàn)讀數盤(pán)(滑線(xiàn)盤(pán))、晶體管放大檢流計、電鍵開(kāi)關(guān)、輔助工作電源和標準電池等組成。其原理線(xiàn)路圖如圖1所示，簡(jiǎn)化的原理線(xiàn)路圖如圖2所示。
    

    圖1  電位差計原理線(xiàn)路圖

    圖2  電位差計簡(jiǎn)化的原理線(xiàn)路圖

    由輔助電源B₁所建立的工作電流I在調定電阻R_N測量電阻R_X(或叫補償電阻)上產(chǎn)生電壓降。當開(kāi)關(guān)K倒向“標準”(U_N)位置時(shí)，則在檢流計G中將有電流流過(guò)，若調節工作電流調節電阻R_P總可以找到檢流計指零的狀態(tài)，這時(shí)調定電阻R_N上的電壓降與標準電池電動(dòng)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(kāi)關(guān)K扳向“未知”(U_X)位置，調節R_N，使檢流計再次指在零位上，則R_N上的電壓降(稱(chēng)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(dòng)勢U_X的值，電位差計的測量原理就是將已知的標準電動(dòng)勢E_N分成連續可調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值。
    

二、常見(jiàn)故障現象及修理方法

    1.開(kāi)表后儀器無(wú)反應，K倒向“標準”、“未知”時(shí)，檢流計無(wú)偏轉
    故障分析:檢流計壞或檢流計連接線(xiàn)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(wú)法輸入。
    故障修理:重插9伏電池和放大器；打開(kāi)儀器重焊檢流計接點(diǎn)引線(xiàn)后，用萬(wàn)用表電阻×1Ω擋快速搭在檢流計信號輸入端鈕上觀(guān)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(shí)常見(jiàn)的故障
    (1)檢流計始終偏向一邊
    故障分析:電流調節盤(pán)RP斷線(xiàn)，中心引出線(xiàn)脫開(kāi)，短路；電鍵嚴重氧化，接觸電阻變大；量程開(kāi)關(guān)接觸不好(多數是波段開(kāi)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(mǎn)足額定工作電壓的標準電池和工作電池；清洗砂光電鍵；萬(wàn)用表電阻×1Ω擋接在“U_X”上，量程開(kāi)關(guān)轉到G1，K倒向“未知”分別轉動(dòng)滑線(xiàn)盤(pán)和步進(jìn)盤(pán)，萬(wàn)用表的讀數應從0-2.2Ω-24.2Ω步進(jìn)，再把萬(wàn)用表放在×10Ω擋，量程開(kāi)關(guān)打到×1，K倒向“未知”萬(wàn)用表有步進(jìn)讀數(變化幅度小)，再把量程開(kāi)關(guān)打到G2和×0.2同上操作，萬(wàn)用表也應從0-2.2Ω-24.2Ω步進(jìn)和讀數變化，若無(wú)步進(jìn)和讀數變化或萬(wàn)用表沒(méi)有指示則是量程開(kāi)關(guān)問(wèn)題；測量R_P值，應為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象；調定電阻的微調滑線(xiàn)電阻氧化嚴重或有漆層，觸片與滑線(xiàn)接觸不好；電鍵接觸不好；標準電池不通或接線(xiàn)端鈕未旋緊。
    故障修理:打開(kāi)滑線(xiàn)盤(pán)塑料蓋，檢查并固緊觸點(diǎn)螺母或焊好觸點(diǎn)連線(xiàn)；清洗砂光觸片滑線(xiàn)；測量微調電阻是否為0.4Ω，否則更換微調滑線(xiàn)電阻；清洗砂光電鍵；緊標準電池接線(xiàn)端鈕；更換標準電池。
    (3)調節工作電流電位器R_P時(shí)，檢流計指針有跳動(dòng)現象，標準易變
    故障分析:R_P接觸不良，調節盤(pán)內有斷線(xiàn)現象，或滑動(dòng)觸頭和滑線(xiàn)接觸不好；標準電池不穩定。
    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，適當調整彈性接觸片，在調節過(guò)程中用電阻表檢查，使得跳動(dòng)變?yōu)楹细?，若斷線(xiàn)更換R_P；更換標準電池。
    (4)調節工作電流電位器R_P時(shí)，檢流計偏轉幅度過(guò)小
    故障分析:滑線(xiàn)盤(pán)零毫伏點(diǎn)接觸不良；電鍵開(kāi)關(guān)⑦⑧或⑩ 間觸點(diǎn)接觸不良；檢流計動(dòng)圈局部短路；標準電池電壓低。
    故障修理:固緊觸點(diǎn)螺母或砂光觸點(diǎn)；砂光或調整電鍵開(kāi)關(guān)有關(guān)觸點(diǎn)；更換動(dòng)圈；更換標準電池。
    (5)在電鍵開(kāi)關(guān)剛倒向“標準”時(shí)檢流計出現瞬時(shí)沖擊現象
    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(xiàn)脫焊，工作電池或標準電池有一極性接反；量限開(kāi)關(guān)損壞；工作電流調節電阻斷路；電鍵開(kāi)關(guān)接入工作電流回路的觸點(diǎn)①②和接入標準回路的觸點(diǎn)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(xiàn)；檢查電阻R_P阻值；調整電鍵開(kāi)關(guān)的①②和⑦⑧的位置，先接通①②后接通⑦⑧；更換量限開(kāi)關(guān)。
    (6)換量限時(shí)工作電流變換大
    故障分析:量限轉換開(kāi)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(diǎn)保證開(kāi)關(guān)接觸良好；用萬(wàn)用表檢查分流電阻阻值是否為96.8Ω和24.2Ω。
    3.步進(jìn)盤(pán)轉到某一示值時(shí)無(wú)輸出
    故障分析:電刷不平，轉到該點(diǎn)時(shí)接觸不上；某示值的電位引線(xiàn)虛焊。
    故障修理:調整電刷片使某點(diǎn)接觸良好；重焊引線(xiàn)。
    4.“標準”通而“未知”不通
    故障分析:未知端導線(xiàn)假焊；滑線(xiàn)盤(pán)中心環(huán)與旋轉接觸片不接觸或其引出線(xiàn)脫焊；步進(jìn)盤(pán)中心引出假焊；步進(jìn)盤(pán)刷片與盤(pán)不接觸或步進(jìn)盤(pán)表面有絕緣物；量程轉換開(kāi)關(guān)損壞；電阻壞斷。
    故障修理:更換壞斷的電阻；重焊未知端導線(xiàn)；調整接觸片或重焊接點(diǎn)引線(xiàn)；重焊步進(jìn)盤(pán)中心引線(xiàn)；砂光步進(jìn)盤(pán)表面絕緣物，調整步進(jìn)盤(pán)刷片與盤(pán)觸點(diǎn)；更換量程轉換開(kāi)關(guān)。
    5.超差
    (1)零位電勢大
    故障分析:滑線(xiàn)盤(pán)電刷接觸頭微量移動(dòng)；滑線(xiàn)電阻與滑線(xiàn)盤(pán)并聯(lián)電阻之間引線(xiàn)焊接點(diǎn)不佳、虛焊或氧化。
    故障修理:調整滑線(xiàn)盤(pán)電刷接觸頭；砂光重焊接點(diǎn)。
    (2)步進(jìn)盤(pán)合格滑線(xiàn)盤(pán)超差
    ①滑線(xiàn)盤(pán)各點(diǎn)超差有規律的遞增或遞減
    故障分析:步進(jìn)盤(pán)合格則表明工作電流合格，R_N、R_P也合格。當滑線(xiàn)盤(pán)出現負超差時(shí)，則表明滑線(xiàn)盤(pán)總阻值增大。這可能是與滑線(xiàn)電阻并聯(lián)的分流電阻有虛焊或滑線(xiàn)電阻長(cháng)期磨損變細所致；反之，若出現正超差，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(xiàn)電阻并聯(lián)的分流電阻的阻值。
    ②滑線(xiàn)盤(pán)各點(diǎn)誤差沒(méi)有規律，某段范圍內超差
    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:先調頭焊接，若還是超差則應重新更換滑線(xiàn)電阻。
    (3)步進(jìn)盤(pán)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(diǎn)真值)可知電位差計示值超差時(shí)，測量電阻與調定電阻的比值變了。在修理時(shí)，只要設法保持比值在規定的誤差范圍內就能使電位差計合格。
    故障修理:當超差<±0.2%時(shí)，可調整與R_N串聯(lián)的內部微調電位器，正超差時(shí)增加R_N，反之則減小R_N；當超差>±0.2%時(shí)，需在原R_N上串聯(lián)或并聯(lián)一調定電阻R_N'。R_N'阻值計算方法如下:
    正超差時(shí)串聯(lián)調定電阻R_N'
    
    負超差時(shí)并聯(lián)調定電阻R_N'
    
    ②各擋超差無(wú)一定規律
    故障分析:步進(jìn)電阻超差。
    故障修理:當(│最大正超差│+│最大負超差│)÷2<0.2%時(shí)，可通過(guò)調整與RN串聯(lián)的內部微調電位器加以調整；否則更換超差的電阻。
    (4)滑線(xiàn)盤(pán)步進(jìn)盤(pán)都超差
    故障分析:分流電阻超差；標準電池超差；調定電阻超差。
    故障修理:在排除標準電池的原因后，先修理步進(jìn)盤(pán)，待步進(jìn)盤(pán)合格后再修理滑線(xiàn)盤(pán)。
    作者單位【安徽淮化集團有限公司】