MF—50型万用表电路分析及维修经验
MF—50型万用表电路分析及维修经验
MF—50型万用表电路如图一所示，表头满偏电流为83.3μA，线圈电阻1150Ω。上海精益厂，用印-刷电路板作为转换开关，上海求精厂，用专用转换开关，电原理图相同。
83.3μA,1.15kΩ Rp1 1kΩ
+2.5A +100μA
图一
一.根据I g、、I S、R s反推R g及Ug：
设表头满偏电流为I g，输入电流为Is，环形分流器总电阻Rs，表头电阻与RP1之和为R g。
由图知，Rs=7.5KΩ，Is’=100-83.3=16.7μA，∵Rg与Rs并联，∴Rg
Rs =Is’
Ig
，Rg=Is’
Ig
Rs=1.5KΩ。
Ug=I g R g=0.0833×1.5KΩ=0.125V（计算DC2.5V分压电阻时要用到）
二.DCmA档电路分析：
对于环形分流电路（或称闭路抽头电路）有：R分=Is×Rs/I N=U m/I n。式中I n为某档的电流（n=1、2、3…），R分为该档的分流电阻。U m= Is×Rs=0.1mA×7.5KΩ=0.75V。
1.2.5A档：R1=0.75V/2.5A=0.3Ω。
2.250mA档：R1+R2=0.75V/0.25A=3Ω，∴R2=3Ω-0.3Ω=2.7Ω
3.25mA档：R1+R2+R3=0.75V/0.025A=30Ω，∴R3=30Ω-3Ω=27Ω。
4.2.5mA档：R1+R2+R3+R4=0.75V/0.0025A=300Ω，∴R4=300Ω-30Ω=270Ω。
三.DCV档电路分析：由以上“一”中知，Ug=0.125V。2.5V—250V档灵敏度为10KΩ/V；
1.2.5V分压电阻R9=2.5?0.125
0.1
=23.75KΩ（或R9=（2.5-0.125）V×10KΩ/V=23.75KΩ；
2.10V分压电阻为R9+R10，R10分压为7.5V，R10=7.5
0.1
=75KΩ（或R10=7.5V×10KΩ/V=75KΩ）；
3.50V档，R11分压为40V，R11=40
0.1
=400 KΩ（或R11=40V×10 KΩ/V=400KΩ）；
4.250V档，R12分压为200V，R12==200
0.1=2MΩ（或R11=200V×10 KΩ/V=2MΩ）；；
5.1KV档，；灵敏度降低为4KΩ/V，与AC档公用分压电阻。由于通过的电流等于灵敏度的倒数，此档的电流为0.25ma，故R5=2.7KΩ（参看电流档分流电阻的计算）；
四.ACV档电路分析：
交流电压档测量的是交流电压的有效值，但是表头通过的是直流电。MF—50型万用表采用半波整流电路，实际得到的是平均值，理论上，?U=0.45U(U为交流电的有效值),但是由于整流二极管整流效率不是100%，实际按?U=0.44U计算。0.44称为半波整流总效率。
由MF—50万用表说明书可知，交流电压档灵敏度为4KΩ/V，即I∽V=0.25ma（有效值），?I∽V=0.44I∽V=0.44×0.25=0.11ma。 参照DC电流档计算分流电阻的思路，确定注入点：
R∽分=0.75
0.11=6.818KΩ。此电阻值即交流电整流后注入点左边的总电阻值，注入点右边的
总电阻值为7500-6818=682Ω，由于R8=510Ω，RP3右侧电阻为682-510=172Ω，显然RP3滑动点偏向右侧。如果R8用160Ω，RP3用1KΩ，则RP3滑动点基本在中点。在维修时可灵活处理。
交流电压档等效表头电压为U∽M=（0.11-0.0833）mA×6.818KΩ=0.182V。
1.交流电压10V档分压电阻（图中的R13）的计算:要考虑硅二极管0.65V的死区电压及等效表头电压，所以，R13=（10-0.65-0.1820V×4KΩ/V=9.17V×4KΩ/V=36.68KΩ。
实际取36KΩ或35KΩ，并将RP3的滑动点稍向左移进行校准。
2.50V档再串联R14，R14的压降为40V，故R14=40V×4KΩ/V=160KΩ；
3.250V档再串联R15，R15的压降为200V ，故R15=200V×4KΩ/V=800KΩ；
4.1000V档再串联R16，R16的压降为750V ，故R16=750V×4KΩ/V=3000KΩ=3MΩ
五.电阻档电路分析：；
1.R×1K档及R17的计算：
看电路图可知，电阻档的基本档位是R×1KΩ档位，中心阻值即内阻R内10KΩ，当表笔短路时，电路相当于1.5V的电池与10KΩ电阻串联，电流I中=1.5V
10K
=0.15mA，这是注入环形
分流电路的电流。由此可知，注入点左边电阻R左=0.75v
0.15ma
=5KΩ，R1+…+R6=4150Ω，故RP2的左边电阻应为850Ω。注入点右边电阻R右=7.5-5=2.5KΩ。注入点以上的部分相当于电阻档的等效表头，它的等效电阻是R左与R右和Rg串联后的总值相并联的等效电阻R中，由“一”
知Rg=1.5 KΩ，R右+ Rg=2.5+1.5=4 KΩ，∴R中=5×4
5+4
=2.22KΩ，R17=10-2.22=7.78KΩ。
顺便说明，由于干电池的电压从新到旧能长期稳定在1.5V左右，因此设计电路时多数厂家取1.5V。当电池电压降低后，校准0Ω时，RP2要向右调节，实际内阻变大，因此指示值比实际值小。通常在R×1档调不到0时，就应当换电池了。
2.R×100档及R18的计算：
R×100档的内阻为1KΩ，实际电路是在10KΩ的电路上并联R18得到的。
1 R18=1
1KΩ，
?1
10KΩ，
=9
10KΩ
，R18=10KΩ
9
=1.11KΩ。实际取1.1KΩ。
3.R×10档及R19的计算：
R×10档的内阻为0.1KΩ，实际电路是在10KΩ的电路上并联R19得到的。
R19=10KΩ
99=0.101KΩ，实际取100Ω。
4.R×1档及R20的计算：
R×1档的内阻为10Ω，实际电路是在10KΩ的电路上并联R20得到的。
R20=10KΩ
999=0.01KΩ=10Ω。实际取9Ω。
为什么只取9Ω？因为在R×1档内阻仅有10Ω，电池电压1.5V，表笔短路时电流达0.15A，电池内阻约0.6Ω就不能忽略了，所以只取9Ω。
顺便说明，由于不同档位电流大小不等，内阻压降不同，因此，在换档时必须重新调整“0Ω”。
5.R×10KΩ档及R22的计算：
R×10KΩ档的内阻为100KΩ，实际电路是在10KΩ的电路上再串联R22、并且更换15V 迭层电池得到的。由于迭层电池内阻r达1KΩ左右，不可忽略。
R22=15V
0.15mA
?10KΩ?1KΩ=89KΩ。实际取88KΩ。因为迭层电池电压常常不足15V，例如14.8V。
六.hFE档参数的测量方法及计算原理：
hFE挡测量的是小功率晶体三极管的直流放大系数，即hFE=I C
I B
。
1.在测量之前，先将开关转到R×1K档（不同型号要求不同）调节“0Ω”，这一步实际是为了将表的内阻调整到10KΩ，如前所述，此时RP2注入点左边电阻R左=5 KΩ。
2.将开关转到hFE档，然后按管型将三极管的管脚插入对应的管座中，表针所指的对应刻度即hFE值。原理图如图二。
由图二可知，在测hFE时，I B?1.5V?U D
R B
，
式中U D硅管为0.65V，锗管为0.25V，对于
硅NPN管I B=0.04mA；对于锗PNP管I B=0.03mA
由图知，注入点左边分流电阻为R左与R21
并联值Rh=85Ω，注入电流I h=0.75V
85Ω
=8.8mA。这
是为了用适当的电流量程测量I c。
I B是定值，测出I C（I E）即可计算hFE，
实际表盘刻度就是这样标出的。
特别提醒的是，在用R×1K档调0Ω时，由于串联了R17,注入电流仅0.15mA，而当转换到hFE档时，已去掉R17,若再短路表笔，则注入电流将大大超过0.15mA，会“打表针”。所以只能测hFE，不能再短路表笔了。
七.辅助元件的作用：
1.RP1的作用：调节总的灵敏度，当表头灵敏度下降时用。它既影响直流档，也影响交流档，应先校准直流100μA档。若个别档不准，应更换个别档的相关电阻。
2.RP3的作用：调节交流档总灵敏度。若个别档不准，应更换个别档的相关电阻。
3.RP2的作用：调节R×1K档的中心阻值
4.D1、D2的作用：当由于误操作表头过电压时，它们之一导通，防止动圈被烧断。
5.C的作用：在测交流电压时，起防指针颤动的作用。
6.D3的作用：在测交流电压时，通过反向电流，避免D4承受高反压。D3 D4互相保护。
八.维修经验：分机械故障及电路故障。机械故障主要是由于过载打弯表针，弯曲点在表针与“档头”撞击处，可用修表镊子夹住弯曲点前并移到档头处，反向用力调直指针。
1.误用电阻档测电压：例如用R×1档测电压必然烧坏R20；用R×10测电压必然烧坏R19；用R×100测电压必然烧坏R18；这三档的故障只影响本档，用R×1K档测电压必然烧坏R17，并且影响所有电阻档。如果当时发现，应立即打开表壳检查相关电阻，并更换之。更换前要检测待装电阻的阻值，用误差1%的电阻更换。
2.误用电流档测电压：例如用250mA档测电压必然烧坏R2；用25mA档测电压必然烧坏R3；用2.5mA档测电压必然烧坏R4。当大电流档分流电阻烧断时所有小电流档及电压、电阻档的灵敏度均变大，再用时极容易打表，必须更换损坏的电阻。当小电流档的分流电阻烧坏时，用大电流档时无指示，电压、电阻档灵敏度变大，也必须更换损坏的电阻。如果是别人托修的表，可根据以上的故障特点进行初步判断，然后开壳检查并更换损坏的电阻。
值得注意的是，有时不仅烧坏了电阻，电路的敷铜钱也被烧断，要用绝缘导线补焊上，并用酒精将污渍擦拭干净。
3.电压档过载较少烧电阻，多为撞弯表针故障，可如前法修复。