UJ36型电位差计常见故障的修理

颜凤

    UJ36型携带式直流电位差计除了测量时几乎不损耗被测对象的能量，测量结果稳定、可靠、准确度高外，还具有方便地测量直流电压(或电动势)，对各种直流毫伏表及电子电位差计进行刻度校验和与各种测量温度的热电偶配合快速而准确地检测温度的优点，因而备受实验室、车间和野外工作者的青睐。笔者通过对该型号仪器的长期校验和修理，积累了一些常见故障的修理经验，供读者参考。
    

一、结构特点与工作原理

    UJ36型携带式直流电位差计(以下简称“电位差计”)，由步进读数盘(步进盘)、滑线读数盘(滑线盘)、晶体管放大检流计、电键开关、辅助工作电源和标准电池等组成。其原理线路图如图1所示，简化的原理线路图如图2所示。
    

    图1  电位差计原理线路图

    图2  电位差计简化的原理线路图

    由辅助电源B₁所建立的工作电流I在调定电阻R_N测量电阻R_X(或叫补偿电阻)上产生电压降。当开关K倒向“标准”(U_N)位置时，则在检流计G中将有电流流过，若调节工作电流调节电阻R_P总可以找到检流计指零的状态，这时调定电阻R_N上的电压降与标准电池电动势E_N得以相互补偿。
    即E_N=IR_N  I=E_N/R_N
    保持电流I不变，再将开关K扳向“未知”(U_X)位置，调节R_N，使检流计再次指在零位上，则R_N上的电压降(称为补偿电压)与U_N值相等。
    
    由式(1)可知，只要知道和E_N就能求出未知电动势U_X的值，电位差计的测量原理就是将已知的标准电动势E_N分成连续可调而又已知的若干比例等份NE_N，用NE_N补偿未知电势U_X，从而确定未知电压的数值。
    

二、常见故障现象及修理方法

    1.开表后仪器无反应，K倒向“标准”、“未知”时，检流计无偏转
    故障分析:检流计坏或检流计连接线断、脱焊；9伏电池搭扣接触不好(不通)；放大器坏或放大器插板松脱，信号无法输入。
    故障修理:重插9伏电池和放大器；打开仪器重焊检流计接点引线后，用万用表电阻×1Ω挡快速搭在检流计信号输入端钮上观察指针是否跑最大，若有，则检流计好，否则检流计坏，需更换；更换放大器。
    2.校对工作电流时常见的故障
    (1)检流计始终偏向一边
    故障分析:电流调节盘RP断线，中心引出线脱开，短路；电键严重氧化，接触电阻变大；量程开关接触不好(多数是波段开关的静片变形或变位造成未接触上)；标准电池坏，电势低；工作电池容量不足，电压偏低。
    故障修理:更换满足额定工作电压的标准电池和工作电池；清洗砂光电键；万用表电阻×1Ω挡接在“U_X”上，量程开关转到G1，K倒向“未知”分别转动滑线盘和步进盘，万用表的读数应从0-2.2Ω-24.2Ω步进，再把万用表放在×10Ω挡，量程开关打到×1，K倒向“未知”万用表有步进读数(变化幅度小)，再把量程开关打到G2和×0.2同上操作，万用表也应从0-2.2Ω-24.2Ω步进和读数变化，若无步进和读数变化或万用表没有指示则是量程开关问题；测量R_P值，应为36Ω，否则更换。
    (2)“未知”通而“标准”不通
    故障分析:标准回路有断路或脱焊现象；调定电阻的微调滑线电阻氧化严重或有漆层，触片与滑线接触不好；电键接触不好；标准电池不通或接线端钮未旋紧。
    故障修理:打开滑线盘塑料盖，检查并固紧触点螺母或焊好触点连线；清洗砂光触片滑线；测量微调电阻是否为0.4Ω，否则更换微调滑线电阻；清洗砂光电键；紧标准电池接线端钮；更换标准电池。
    (3)调节工作电流电位器R_P时，检流计指针有跳动现象，标准易变
    故障分析:R_P接触不良，调节盘内有断线现象，或滑动触头和滑线接触不好；标准电池不稳定。
    故障修理:从电位器顶端取出多圈螺旋电阻，砂光并清洗其接触面，适当调整弹性接触片，在调节过程中用电阻表检查，使得跳动变为合格，若断线更换R_P；更换标准电池。
    (4)调节工作电流电位器R_P时，检流计偏转幅度过小
    故障分析:滑线盘零毫伏点接触不良；电键开关⑦⑧或⑩ 间触点接触不良；检流计动圈局部短路；标准电池电压低。
    故障修理:固紧触点螺母或砂光触点；砂光或调整电键开关有关触点；更换动圈；更换标准电池。
    (5)在电键开关刚倒向“标准”时检流计出现瞬时冲击现象
    故障分析:未装工作电池或电池已坏，电池接触不良或电源引线脱焊，工作电池或标准电池有一极性接反；量限开关损坏；工作电流调节电阻断路；电键开关接入工作电流回路的触点①②和接入标准回路的触点⑦⑧不同步。
    故障修理:重新正确安装电池保证接触良好或重焊电源引线；检查电阻R_P阻值；调整电键开关的①②和⑦⑧的位置，先接通①②后接通⑦⑧；更换量限开关。
    (6)换量限时工作电流变换大
    故障分析:量限转换开关接触不良；分流电阻变值已不能保证1:5的比例。
    故障修理:清洗接点保证开关接触良好；用万用表检查分流电阻阻值是否为96.8Ω和24.2Ω。
    3.步进盘转到某一示值时无输出
    故障分析:电刷不平，转到该点时接触不上；某示值的电位引线虚焊。
    故障修理:调整电刷片使某点接触良好；重焊引线。
    4.“标准”通而“未知”不通
    故障分析:未知端导线假焊；滑线盘中心环与旋转接触片不接触或其引出线脱焊；步进盘中心引出假焊；步进盘刷片与盘不接触或步进盘表面有绝缘物；量程转换开关损坏；电阻坏断。
    故障修理:更换坏断的电阻；重焊未知端导线；调整接触片或重焊接点引线；重焊步进盘中心引线；砂光步进盘表面绝缘物，调整步进盘刷片与盘触点；更换量程转换开关。
    5.超差
    (1)零位电势大
    故障分析:滑线盘电刷接触头微量移动；滑线电阻与滑线盘并联电阻之间引线焊接点不佳、虚焊或氧化。
    故障修理:调整滑线盘电刷接触头；砂光重焊接点。
    (2)步进盘合格滑线盘超差
    ①滑线盘各点超差有规律的递增或递减
    故障分析:步进盘合格则表明工作电流合格，R_N、R_P也合格。当滑线盘出现负超差时，则表明滑线盘总阻值增大。这可能是与滑线电阻并联的分流电阻有虚焊或滑线电阻长期磨损变细所致；反之，若出现正超差，则是分流电阻变小所致。
    故障修理:先将焊头刮干净重焊，若还不合格就要适当减小或增加与滑线电阻并联的分流电阻的阻值。
    ②滑线盘各点误差没有规律，某段范围内超差
    故障分析:主要是经常使用的某段磨损，使得阻值不均匀所致。
    故障修理:先调头焊接，若还是超差则应重新更换滑线电阻。
    (3)步进盘超差
    ①各挡超差趋势普遍有比例的偏负或偏正
    故障分析:当排除了标准电池电势超差原因后，由示值误差公式(U_N为该点真值)可知电位差计示值超差时，测量电阻与调定电阻的比值变了。在修理时，只要设法保持比值在规定的误差范围内就能使电位差计合格。
    故障修理:当超差<±0.2%时，可调整与R_N串联的内部微调电位器，正超差时增加R_N，反之则减小R_N；当超差>±0.2%时，需在原R_N上串联或并联一调定电阻R_N'。R_N'阻值计算方法如下:
    正超差时串联调定电阻R_N'
    
    负超差时并联调定电阻R_N'
    
    ②各挡超差无一定规律
    故障分析:步进电阻超差。
    故障修理:当(│最大正超差│+│最大负超差│)÷2<0.2%时，可通过调整与RN串联的内部微调电位器加以调整；否则更换超差的电阻。
    (4)滑线盘步进盘都超差
    故障分析:分流电阻超差；标准电池超差；调定电阻超差。
    故障修理:在排除标准电池的原因后，先修理步进盘，待步进盘合格后再修理滑线盘。
    作者单位【安徽淮化集团有限公司】