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1、qiuml,20080827,典型万用表操作手册,091108,万用表可以测量哪些电信号？,请举例笔记本电脑维修中万用表应用。,什么是主板的地？,我们常说的万用表又称为三用表，是一种多量程，可以测量多种电量的便携式电子测量仪表。普通的万用表以测量电阻，交、直流电流，交、直流电压信号为主，有的万用表还可以用来测量音频电平、电容量、电感量和晶体管的值等功能。由于万用表具有结构简单，便于携带，使用方便，用途多样，量程范围广等特点，因而它被广泛应用于电路维修、信号测量等场合，是最常见的电信号测量工具之一。,万用表简介,笔记本电脑的故障诊断、维修一样，也是离不开万用表的使用。在电脑维修中，我们经常会用万
2、用表来测量电脑主机中的一些电源电压值，电源电压、系统信号测试点的对地阻抗，电源、信号的导通状态以及各类电子器件的阻抗、电气参数等等。可以，这么简单的来说，我们在进行电脑故障诊断判断的信息来源，绝大部分时候，都是依赖于万用表的。我们会在后面的内容里，以举例的方式，来让大家切身体会一下，万用表在实际笔记本电脑维修当中的应用。,万用表的种类很多，按其读数方式来分，可分为模拟式万用表和数字式万用表两类。模拟式万用表是通过指针在表盘上摆动的大小来指示被测量的数值，因此，也称其为机械指针式万用表。虽然它的价格相对便宜，但是由于读数不是很方便，容易造成较大误差等缺点，越来越少的被专业维修人员所采用。而具备使
3、用方便、量程多、功能全等优点数字万用表则深受使用者的欢迎，也成为笔记本电脑硬件分析爱好者的首选。下面，我们首先向各位介绍一下，如何选用笔记本电脑故障诊断中常用到数字万用表。数字万用表通常又分为便携式和台式两种。便携式体积小，重量轻，耗电少，适用于工业现场，也是电脑维修的必选工具；台式表精准度和分辨率非常高，在计量、科研和生产部门作为标准表和精密测量用，这里我们不再对后者进行介绍。,万用表选用,测量功能方面现在的数字万用表除了具有测量交、直流电压，交、直流电流，电阻，频率、二级管导通电压、电容容值等几种功能外，还有记录功能，数据保持，相对模式，公差比较，dBm/dBv测试，有的还具备IEEE-4
4、88或RS-232接口等功能。在笔记本电脑实际故障诊断中，万用表具备前面提到的几种常见功能后，已经能满足我们的实际需求了，使用时要根据具体要求选用。,测量范围和量程方面数字万用表量程多，且基本量程准确度最高。很多数字万用表可以自动/手动量程选择，使得测量方便、安全、迅速。还有很多数字万用表有过量程能力，在测量值超过该量程但还没达到最大显示时，可不用换量程，从而提高了准确度和分辨力。同时，也最大程度的较少了我们调节表盘的测试，大大提高了工作效率，这也是各位在选用数字万用表时，最需要考虑的一点。如下图所示的两幅图分别为推荐和不推荐的万用表表盘类型，仅供各位选用仪表时参考。,推荐使用万用表类型具有自
5、动更换量程功能，只要我们选用相应测量类型后，不用关注具体的测量信号的量程范围了，极大的提高了测量精度。同时，也免去了在信号测量过程中，选择具体量程的精力消耗。,不推荐使用万用表类型同推荐万用表类型相比，价格可能会相对较为便宜，但仪表片面档位众多，在很多时候，为我们信号的测量精度和精力消耗，都带来了极大的困扰。所以，不建议使用此类型万用表。,仪表测量精准度方面数字万用表允许的最大误差不仅要看它的准度，还要看它的精度。在笔记本电脑实际故障诊断中，如果仪表测量误差能控制在1%左右的话，已经足够我们使用了。数字万用表具体测量精度参数，在其产品说明书中，应该会有明确说明，大家购买时，稍微留意一下即可。仪
6、表的输入电阻和零电流参数数字万用表的输入电阻过低和零电流过高都会引起测量误差，关键要看测量装置所允许的极限值是多少，即要看信号源的内阻大小。信号源阻抗高时应选择高输入阻抗、低零电流的仪器，使其影响可以减小到忽略不计的程度。,仪表的串模抑制比和共模抑制比在存在各种干扰，如电场、磁场和各种高频噪声或进行远距离测量时，容易混进干扰信号，造成读数不准，因此应根据使用环境选择串、共模抑制比高的仪器，尤其是进行高精度测量时，应选择带保护端的数字多用表，能很好地抑制共模干扰。针对笔记本电脑信号的测量，这方面往往很少需要考虑的。仪表的数字显示形式数字万用表的显示形式不仅限于数字，还可以显示图表、文字和符号。并
7、且，一些新型仪表还可以同时显示同一信号的多个参数以便于现场观测、操作和管理。,仪表的工作电压台式数字万用表的供电电源一般为220V，而一些新型数字万用表电源范围很宽，可以在96V264V之间。手持式的数字万用表可分为交流电、可充电电池或外接电池三种常见形式。建议各位购买电池供电的万用表，这样在使用的过程中，就不会受到空间的限制了。仪表的响应时间、测量速度、频率响应响应时间越短越好，但有一些表的响应时间比较长，要等一段时间后读数才能稳定下来；测量速度应根据是否与系统测试联用，如联用时，速度就很重要，必须和整个系统匹配；频率响应，则根据所测量的信号合理选择。在笔记本电脑某些电源电压、系统信号测量中
8、，往往需要抓一些瞬间的测量值，这时候，仪表的相应速度，对我们就很重要了。通常来说，仪表的响应速度越快越好。,仪表真有效值测量交流电压测量分平均值转换、峰值转换和真有效值转换。当波形失真较大时，平均值转换和峰值转换不准确，而真有效值转换可不受波形的影响，使测量结果更加准确。电阻接线方式 电阻测量接线方式有四线式、两线式。进行小电阻和高精度测量时，应选择带四线式电阻测量的仪表。在实际笔记本电脑故障诊断中，此点可以不用考虑，我们毕竟不是搞科研，呵呵。,上面讲到了，在笔记本电脑故障诊断中，如何选用数字万用表的一些建议。为了便于各位的理解，我们还是以优利德公司的UT60B型号数字万用表为例，介绍其产品主
9、要规格、使用方法的一些的介绍（部分信息来源于其产品说明书，具体信息以说明书为准）。,典型万用表,UT60B是一种性能稳定，安全可靠的3 3/4位数字万用表（以下简称仪表）系列。整机电路设计以大规模集成电路双积分A/D转换器为核心，全量程的过载保护电路，独特的外观设计使之成为性能优越的电工仪表。仪表可用于测量交直流电压、交直流电流、电阻、二极管、电路通断、电容、频率/占空比。仪表采用先进的双重注塑包胶工艺，使外壳具备足够的绝缘性能。仪表设有背光源，方便用户在黑暗的场所读出测量显示值，为安全、有效地使用仪表提供有力保证。有关产品使用的安全信息和警告提示等提示信息，请仔细阅读您所购产品说明中书关内容
10、。以下列举的是数字万用表使用时，常见的通用注意事项，供各位参考。,产品概述,使用前要检查仪表及表笔，谨防任何损坏或不正常的现象。如果发现任何异常情况，如表笔裸露、机壳破损、液晶显示器无显示等，请不要进行使用。严禁使用没有后盖和后盖没有盖好的仪表，否则有电击危险。表笔破损必须更换，并换上同样型号或相同电气规格的表笔。当仪表正在测量时，不要接触裸露的电线、连接器、没有使用的输入端或正在测量的电路。测量高于直流60V或交流30V以上的电压时，务必小心谨慎，切记手指不要超过表笔挡手部分，防止触电。在不能确定被测量的大小范围时，将功能量程开关置于最大量程位置。切勿超过每个量程所规定的输入极限值。不要测量
11、高于允许输入值的电压或电流。,测量时功能开关必须置于正确的量程档位，在功能量程开关转换之前，必须断开表笔与被测电路的连接，严禁在量测进行中转换档位，以防损坏仪表。进行在线电阻、电容、二极管或电路通断测量之前，必须首先将电路中所有电源关断并将所有电容器放电。不要在高温、高湿、易燃、易爆和强磁场环境中的存放、使用仪表。请勿随意改变仪表内部接线，以免损坏仪表和危及安全。当LCD显示器显示“”标志时，应及时更换电池，以确保测量精度。,电压输入端和地之间最大电压：1000V。显示方式：液晶显示器显示，最大读数为3999。测量原理：双积分式A/D转换。量程选择：自动/手动。测量速率：3次/秒。单位显示：具
12、有功能、电量单位符号显示。极性显示：负极性输入显示“-”符号。过量程显示：“OL”数据保持功能：LCD上方显示“H”背光源功能：手动点亮和熄灭。电池欠压指示：LCD右上方显示“”供电电池：1604 6F22 006P 9V 工作温度：040 存储温度：-1050 外形尺寸：177mm x 85mm x 40mm 质量：约300g（含电池）,UT60综合指标,如下图所示，我们先来了解一下UT60B仪表的主要功能模块名称、用途。,1.LCD显示器：4位液晶显示器，用来显示测量数值及档位状态等相关信息。2.按键开关：用于选择各种测量功能。3.功能量程开关：用于选择各种测量功能和量程。4.HzV插孔：
13、测量电压、频率/占空比、电阻、二极管、电路通断或电容时的正极输入端，插入红表笔。5.COM插孔：负极输入端，插入黑表笔。6.A/mA电流插孔：测量A电流、mA电流时的正极输入端，插入红表笔。7.10A电流插孔：测量A电流时的正极输入端，插入红表笔。,各个按键功能及自动关机说明1.保持显示（HOLD键）：按HOLD键使仪表保持显示当前显示值，再按HOLD键时退出保持显示功能。2.相对值显示（REL键）：按REL键使仪表将当前显示值作为参考值并将显示器置“0”，在此之后的测量结果中将自动减去参考值，直到再按REL时键退出相对值显示功能,除频率/占空比测量外均有相对值测量功能。使用此功能将会由自动量
14、程切至手动量程（电容测量除外）。3.频率/占空比显示（Hz/Duty键）：在频率量程测量频率时，按Hz/Duty键可以来回选择显示频率或占空比；在电压电流测量时，按Hz/Duty键可选择进入频率占空比测量显示，对电压电流信号的要求及频率测量范围详见下表，再按Hz/Duty键则返回电压电流测量显示。使用此功能将会由自动量程切至手动量程。,4.自动/手动量程切换（RANGE键）：开机时预设为自动量程。按一下RANGE键即切换为手动量程。在手动量程状态下按一下即往上跳一档，如果在最高档位则跳至最低档位，按超过2秒钟即切回自动量程。频率/占空比及电容测量因测量方式需要固定为自动量程。5.选择测量（SE
15、LECT蓝色键）：当两个或以上测量功能复合在同一功能量程时，按SELECT键可以选择需要的测量功能。,6.背光控制：当按HOLD键超过2秒钟时背光被点亮，若要关闭背光须再按HOLD键超过2秒钟，否则背光会长期点亮。7.电源开关（POWER黄色键）：自锁开关，用于打开或关闭仪表的工作电源。按下POWER黄色键打开电源，退出POWER黄色键关闭电源。8.蜂鸣器 Beeper：当HOLD、REL、RANGE、Hz/Duty及SELECT等按键操作而改变功能时，蜂鸣器发出声响。当电路通断测试结果为导通时，蜂鸣器发出连续声响。9.自动关机 Auto Power-off：当连续测量时间超过约30分钟无功能
16、量程切换及按键操作时，显示器将消隐显示、仪表进入微功耗休眠状态，切换功能量程或操作按键都可唤醒仪表重新工作。,下表所列，为仪表表盘所指示的符号，对应不同测量功能的说明：,接下来，我们再来看一下仪表LCD液晶显示不同的显示部分，显示的符号所表达的含义。如下表所示：,我们会在下面的内容里，以示例的形式，分门别类的向大家介绍UT60B数值万用表在笔记本电脑故障诊断中的实用应用，为了让大家更为具体的掌握其实用方法，我们以笔记本电脑主板为例，首先建立起来这样的几个概念，它们分别是：“地、对地阻抗、对地电压、开路、短路和导通等。对它们的理解与掌握，对后面的万用表的实用及故障诊断的技能的提高，有着非常重要的
17、作用。说到这几个名词，大家可能并不陌生，我们现在要做的就是，结合笔记本电脑主板的实际特点，一起明确、强化认识一下。,UT60应用,下图所示，即为典型笔记本电脑主板。如前文所述，它是笔记本电脑主机最重要的功能部件之一，所有的之际其他部件，都会以主板为平台，共同组建成完整的电脑系统。,如下图所示的，在电脑主板时，用来固定主板的定位孔、主板各个功能端口金属部分，如PCI Express卡槽，USB金属接口等、滤波电容的接地引脚等等都可以被称之为电脑主板的“地”，我们知道，电脑主板的地都是有多层线路组成，其中有专门的接地层将这些地连接到一起，使它们之间相互导通、连成一体。其他同主板相连接的功能主板，也
18、会和主板形成共用的地。,举个具体的例子，我们说USB接口的供电电压为5V，这个5V我们是怎么得出来的呢？就是在万用标测量的时候，黑色表笔接在主板地的部分，红表笔接在接口的供电PIN上，得出这两点之间的电压差为5V，所以，我们就习惯的称之为USB接口供电电压为5V了，它是这么来的。其他信号类型及测试点的测量值，都是以此为参考的。各位可以仔细的去体会体会。下面为典型线路原理图和PCB布局文件中，标示的“地”的指示信息，供你们参考。,线路原理图中，滤波电容一端“接地”,如下图所示，在多层的PCB线路板中，有专门的接地层（Ground）,需要说明的是，如果笔记本电脑单独在单独使用电池或采用2PIN适配
19、器电源供电且排除其他外接端口设备接地的情况下，电脑主机上的实际上是“悬空的”，并未真正和大地形成导通。但是，电脑主机如果使用3PIN的外接适配器电源供电的情况下，那就不一样了。此时主板上的地，就真正和大地，通过电源插头的第3PIN形成了导通，此时，电脑主机上的电值，也就相对于大地的电压值了。说到这里，为什么有些朋友在使用家用电气，包括电脑时，或常常有被“电到”的感觉了，这主要是因为残留在电气设备上的地没有和大地形成导通，导致残留其表面的电荷无法及时释放到大地上去，人体在接触设备表面时，这些电荷就回瞬间通过人体释放，强度较高时，就回被人体所感觉到。,所以，从理上将，如果笔记本电脑在使用3PIN适
20、配器供电、且为适配器供电的第3PIN的插座真正和大地相连接的情况下，就能保证电脑主机上的地和大地的地之间是相互导通的，也就可以避免主机的地和大地的电动势不同，使人体感觉被电的问题了。此外，还有一点，主板上的地，可以不是唯一的。某个功能模块的地甚至可以同系统其他功能模块的孤立开来。如声卡功能模块的地，有时为了避免其他模块地一些杂迅的串扰，可以单独有自己的数字地和模拟地。这样做的好处是，可以避免不同的干扰信号，通过地串到音频功能模块，可以更好保证音频信号的处理品质。当然，此时我们如果要去测量该音频信号的强弱，是要以其自身的接地点作为参考，否则测量出来的结果，是没有意义的。,在前面，我们费了较多口舌
21、，以笔记本电脑主板为例，向各位灌输电脑主机地的概念。待我们对电脑地的有着正确的认识之后，再来了解对地阻抗这样的概念，其实就不是一件难事了。顾名思义，对地就是相对于地。我们要测量某点的对地阻抗值，实际就是测量该点与主板地之间的阻抗值了。这样的测量方法，在实际的笔记本电脑故障诊断中，经常会被用到。为了便于各位的理解，我们来建立个模型来看：,信号测试点，此处为待测对地阻抗的A点,待测A点同主板地B点之间串接的电子元件，该电子元件有可能为电阻、电容，甚至适是集成芯片等。数量往往包含一个以上。,A,B,主板的地B点。,图中虚线部分为：可能同负载1形成并联的关系的负载2。,负载1,负载2,对地阻抗定义,针
22、对上图的线路模型，我们可以做如下几点的解读：a.电脑主板上任何待测试点和地之间，不管它们之间接的是什么电子元件，都可以笼统的看作是负载，如图中负载1、负载2。b.图中A点的对地阻抗，实质就是A、B两点之间的阻抗值。同时，根据以前学习的电路知识，可以得出ZAB=Z负载1=Z负载2。c.由于某些电子元件，具有极性的原因，如二极管正向导通阻抗和反向导通阻抗不同。所以ZAB=/ZBA。,有了上面的铺垫，我们就不难理解对地短路了，对地短路又可以分为完全对地短路和部分对地短路了。这个怎么说呢？完全对地短路，就是上图我们要测试的A点同地B点之间完全导通，即它们之间的直流阻抗为0。这种情况，多发生于待测A点的
23、某些电子元件被电性能击穿，或存在同主板地焊接短路的可能原因。焊接短路的效果，就相当于额外的从A点拉一根导线到地B点。部分短路的概念就是A点相对于地B点之间的阻抗操作正常范围了。打个比方，在正常情况下，A点相对于B点地的阻抗为100欧姆，但现在我们测量出来的值，只为10欧姆，这就说明同A点线路连接的电子元件或PCB线路可能存在部分损坏、击穿的可能性了。相比之下，对地开路就更好理解了，就是测试点A相对于B点地的阻抗无穷大，或者阻抗值大大超出了正常的范围值了。如果A点对地的电子元件或PCB线路被烧断，则有可能会出现对地开路的故障现象。,广义的阻抗、短路、导通的概念我们还是可以通过线路模型，来做个直观
24、的理解。如下图，我们看到唯一不同的就是，原先主板地的B点换成了主板任意测试点B。同样负载1可能就是我们要测试其阻抗特性的部分。负载2为主板线路中可能并联的负载部分。在有些时候，我们为了测量的精确性，往往需要将串接在A、B之间的负载1的电子元件一端同主板焊接点断开，单独测量A、B之间的元件的阻抗特性，这样可以从根本上避免并联负载2的影响。如果说A、B之间短路，就相当于认为A、B两点是直接导通的，它们的直流阻抗为0。展开来看，在正常的线路情况下，如果A、B两点之间应该导通，我们也可以测量ZAB是否为0来判断线路是否正常。,信号测试点A。,待测A点同主板地B点之间串接的电子元件，该电子元件有可能为电
25、阻、电容，甚至适是集成芯片等。数量往往包含一个以上。,信号测试点B。,图中虚线部分为：可能同负载1形成并联的关系的负载2。,A,B,负载1,负载2,在我们掌握了对地阻抗这样的一个概念以后，对地电压也就迎刃而解了。其实前面我们已提到对地电压的概念，就是用万用表测量到某测试点现对于地的电压值。这里就不再赘述。,对地电压概念,俗话说，磨刀不误砍柴工，相信樵夫从集市上买回的砍柴刀肯定是要经过一番打磨之后，才用来砍柴的，这样才能刀在砍柴时，效率又高又省力。其实，使用万用表也一样。可能是由于仪表生产厂家为了避免表笔头探针过于尖锐，而容易扎到人，普遍采用如左下图所示的表笔形状。但是问题来了，我们经常会测量到
26、如右下图所示的接口，此类接口的PIN脚非常密集，如果原厂的表笔探针不加改造的话，在测量的过程中，造成相邻PIN间的短路，进而可能导致主板线路、电子元件被烧毁的严重后果。笔记本电脑主板上一些集成IC芯片的PIN脚距离也是非常的小，使用时，也是需要格外注意的。,万用表表针的改造,我们再来对比一下，改造后的万用表表笔探针，如下图所示。通常用较尖锐的大头针、专业测试探针之类的，焊接在原先表笔探针上即可实现。尽快表笔在焊接额外的探针之后，不可避免的引入了一些寄生电容、阻抗之类的。但对实际笔记本电脑故障信号诊断的影响，可以忽略不计的。当然，尖锐的表笔探针使用时，也是要加倍小心，可不要扎了手哟。,万用表的保
27、养和维护在日常的万用表保养与维护中，需要我们注意以下几点尝试，请各位参考：在打开仪表后盖之前，应确认电源已关闭和表笔已离开被测电路。b.清洁仪表只能使用湿布和少量洗涤剂，切忌用化学溶剂擦拭表壳。c.如发现仪表有任何异常，应立即停止使用并送维修。d.在有需要对仪表进行校验或维修时，请由有资格的专业维修人员或指定的维修部门维修。,在PPT内容的后面部分，我们将从4个方面，以举例的形式，向各位介绍万用表在实际笔记本电脑故障诊断中的应用，以便大家快速掌握仪表的使用方法及技巧。至于更多使用体会，还需要在更多实践中逐渐体会、积累。,直流电压的测量,操作步骤：将红表笔插入“HzV”插孔，黑表笔插入“COM”
28、插孔。将功能量程开关置于V电压测量档（直流电压测量功能为默认值），并将表笔并联到待测电源或负载上。从显示器上读取测量结果。注意事项：a.不要输入高于1000V或750V rms的电压，显示更高的电压是可能的，但有损坏仪表的危险。b.在测量高电压时，要特别注意避免触电。c.在完成所有的测量操作后，要断开表笔与被测电路的连接，并从仪表输入端拿掉表笔。,电阻的测量,操作步骤：将红表笔插入“HzV”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。将功能量程开关置于“”测量档（电阻测量功能为默认值），并将表笔并联到被测电阻上。从显示器上读取测量结果。注意事项：a.如果被测电阻开路或阻值超过仪表最大量程时，显示器将显示“
29、OL”。b.当检查在线电阻时，在测量前必须先将被测线路内所有电源关断并将所有电容器充分放电。,二极管的测试,操作步骤：将红表笔插入“HzV”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。红表笔极性为“+”，黑表笔极性为“-”。将功能量程开关置于“符号”测量档，再按SELECT选择进入二极管测试功能，红表笔接到被测二极管 的正极，黑表笔接到二极管的负极。从显示器上读取被测二极管的近似正向压降值，一般约为0.50.8V。注意事项：a.如果被测二极管开路或极性反接时，显示器将显示“OL”。b.当检查在线二极管时，在测量前必须首先将被测线路内所有电源关断并将所有电容器充分放电。,电路通断的测试,操作步骤：将红表笔插入“HzV”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，并将功能量程开关置于“符号”测量功能，再按 SELECT键选择进入电路通断测试档，并将表笔并联。如果该两端之间的电阻低于约70，内置蜂鸣器将会发出响声表示被测电路为导通。注意事项：a.如果被测电路处于开路状态时，显示器将显示“OL”。b.当检查电路通断情况时，在测量前必须先将被测线路内所有电源关断并将所有电容器充分放电。,申明：本PPT文档包含的所有信息，仅用于联想授权服务站渠道（LASPs）工程师内部参考、学习之用，不得用于其他场合！,
