|
MF63 运放指针万用表运算放大器供电改造
MF63是上海第四电表厂80年代初设计生产的一款便携式中型指针万用表,线路结构采用集成运算放大器+中低灵敏度外磁表头形式,用运放获得万用表高灵敏度的同时降低了对表头灵敏度要求(200μA),表头灵敏度降低带来的好处是:动圈匝数减少重量减轻(仅680匝),使得偏转快速而灵敏。与此同时表头选用了较硬的上下游丝,使得表头动圈偏转定位性能大大提高。用硬游丝还有一个明显的好处,就是表针的平衡性能大为提高。MF63表头采用高稳定的5类强磁钢,磁路采用场强均匀的偏形小间隙叠片极掌磁路。
MF63指针万用表内部安装结构采用搭棚+小印刷线路板,档位开关定片庄头全部镀银。电阻配置采用锰铜线绕电阻+上无1厂定制4环电阻或大红袍,各档位i测量电阻全部搭棚焊接,放大电路零件安装在镀银印刷电路板上。
MF63使用运放后使得电表测量性能大大提高。与普通指针万用表比MF63有几个显著的优点:输入阻抗高(直流=200kΩ/V,交流=100kΩ/V)。测量电流时电压损耗及小( 直流电流量限满度电压=25mV)。交流读数刻度线性,与直流档刻度公用刻度线,读数方便。
限于当时运算放大器性能和电池质量的条件,早期出厂表使用6节5号电池给运放供电,当年的5号电池因密封不好,常常漏液腐蚀电池夹造成表返修,后来厂家改用4F22层叠电池供电解决了电池漏液问题。
但在实际使用中发现4F22电池容量比较小,常因测量结束后忘了关MF63电源开关使得电池耗尽,由此经常换显得比较麻烦而且费钱,所以MF63当年的市场销量不理想,厂家和各地仪电站或供销社积压了相当一批表。尽管MF63已停产10多年,但目前市场上仍能找到全新的原包装表,为业余玩家留了一个把玩的好机会。
对业余指针万用表玩家来说,MF63 带运放万用表是上海第四电表厂出产的指针万用表中最具可玩性的。通常表头少量失磁灵敏度降低后充磁是业余玩家最头痛的麻烦事,MF63可采用简单的换电阻来调整运放放大量即可恢复表的测试准确性能,这是普通指针表不可比的优越性。早期的MF63有欧姆100K档,因当时国产运放FC54/55性能不好,后来出厂的表取消了100K档,(原来档位开关上的100K档搭棚接线庄头空着,测量档位开关面板印上了OFF,但内部安装结构没改动)。现在市场上流通的运放性能比20---30年前高多了,我们可以很方便地找到性能优越的运放来恢复MF63万用表的100K电阻挡。
玩MF63最麻烦的是4F22电池不好找,能找到的话价格也不便宜。好在目前市场上3.7V/3.2V的可充锂离子电池或磷酸铁锂电池已普及,用来改造运放供电电源比较简单实用,比较用1.2V镍氢电池升压到±6V方式的效率高而简单。经我实际试用,2节品力14500的铁锂5号电池充足一次电可供MF63万用表连续使用数月。改造运放供电电池后,MF63万用表不再有频繁更换电池的麻烦。
下面是我改造运放供电,用磷酸铁锂电池替代4F22层叠电池的实验。
1)锂电池的选用:磷酸铁锂电池与锂离子电池比起来有个特出的优点,自放电小使用寿命长(可充放2K次),安全没锂离子电池娇贵危险,使用方便,耐温高,耐过放电,不会过放电发热爆炸。建议同学们改造MF63电源时以磷酸铁锂电池为首选。
磷酸铁锂电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6±0.05V,终止放电电压是2.0V。铁锂电池与锂离子电池一样要求恒流、恒压充电,充电率范围是0.2~1C。磷酸铁锂电池通常的工作电压范围在2.5~3.6V,平台为3.2V左右,当电压低于2.9V时,可以认为电池需充电了,此时电池内的电量已所剩无几。
品力5号铁锂电池容量的测试
目前市场上流行的品力5号磷酸铁锂电池的容量为600mAh,MF63工作时耗电流约为0.2mA,600mAH÷0.2mA=3000H,1天=24H,则3000H÷24H=125天,也就是说600mAh的5号磷酸铁锂电池充满电可连续不断电使用125天,就算打个5折,用60天=2个月应该没问题。
根据FC54运放的参数表可知,FC54最低工作电压为3V。TL061的最低工作电压为2V。 FC54是仿制国外TL061的国产产品,最低3V工作电压是绝对保守的。我做了N块MF63表测试,FC54供电在2.5V时MF63就能正常工作。为了保险起见,我们设定当供电电池电压低于2.9V时,电池电压显示为电池不合格,低于表盘上红色BAT Good指示范围。这样的设置有2个好处:保证了万用表的测量精度和提醒使用者及时充电,以免电池过放电失效(当然万无一失的最好方法是加装铁锂电池放电保护板)。
FC54运放参数表
2)MF63 电池检测的改造:MF63面板上的功能开关有个BAT档位,作用是检测运放供电电池的电压,内部电路为:2颗33.2K电阻(R25,R26)和表头(200μA/700Ω)三者串联组成量限=13.42V(33.2K+33.2K+0.7K=6.71KΩX200μA)电压表测量运放供电电池电压,表盘刻度板上红色BAT Good 的显示范围为10.736V---13.42V(对应测量电流范围为:160--200μA)。
现电池改为5号铁锂电池,其最高电压为3.6V一节,2节铁锂电池=7.2V,7.2V÷200μA=36K,减去表头内阻=35.3K,再除2得到R25和 R26的值=17.65K ,17.65K可以在18K的电阻中找2颗接近阻值的电阻,其值加起来=35.3K。
3)电池夹的改造:把原电池夹底的金属片和电线拆掉,把电池夹金属片下面高出的一截塑料烫平57毫米长一段,烫平这段与原电池夹的单节5号电夹位置平行,用以放新加的2节5号电池夹,具体如图。新加的2节5号电池夹的公共极引出接MF63欧姆调零点位器的中点脚,正负极分别接到功开关上,具体如图。
拆除原电池夹金属片和电线
烫平新电池夹下面凸出的塑料
新电池夹的正负连线接到调零的中间地线上
新电池夹的正负接到功能开关上
以上改造仅供参考,如有错误之处请多多包涵。谢谢各位观看,。
[ 本帖最后由 迷电子管 于 2010-11-13 08:28 编辑 ] |
-
新电池夹3根引线接线位置
评分
-
1
查看全部评分
-
|