浅谈500型万用表的调整

kfqhjh

  本文只介绍电气调整，不涉及机械部分，当然动平衡要调好。
  现在基本是数字表的时代，但仍有不少在用指针表，像我这样上岁数的，更是对指针表情有独钟。最近收了块500型表，经调整后精度令人满意，现说一下调整过程与看法。先上个电路图
500型万用表电路图


1.直流电流档调整
   因测量直流压降<0.75V，所以R1+R2+R3+R4+R5+R6=1.5R+6R+67.5R+675R+2.25K+12K=15K,为什么是15K？因为50UAX15K=0.75V.这是基准，
   不能变动，否则就乱套 了。老500表R1至R4均为线绕电阻，误差<1%，温飘<50ppM。现在出的500表吗就不说了，我收的这块表内电阻惨不忍睹，
   都是 小功率的金属膜电阻， 还有炭膜的。收本表花费不大，如从网上购线绕电阻，价格不菲，购康铜丝自制，也不便宜，还要做电阻骨架，本着“修
   新如新”及节约的原则，全部用五环金属膜改制。虽然温飘大，但便宜，再说平常使用环境也没那么苛刻。以下各档电阻调整均采用此办法。
2.50UA基准档调整
   从电路图可知，表头灵敏度40UA，内阻2.5K,现需将灵敏度扩展至50UA，分流电阻总值定为15K，则表头总内阻=15KX(50UA-40UA)/40UA=3.75K,这个
   3.75K=表头内阻（2.5K）+R7（1K）+可调电阻R8一部分。
   现在有的坛友对表头灵敏度及内阻追求太精确，碰到拆装老表头，又是充磁又是退磁，还得有充磁机，很麻烦。我认为完全可避免。用公式：表头总
   内阻 =15KX(50UA-表头灵敏度UA）/表头灵敏度UA，若计算值大于表头内阻并且大于3.75K，则加大R7，若计算值大于表头内阻小于3.75K，则减小
   R7，直至取消，若计算值等于表头内阻，则取消R7，将可调电阻R8一部分调到零，即滑动臂调到最上端，不过这样就没有调节的余地了。若计算值小
   于表头内阻，说明表头灵敏度太低，无法用于本电路。经以上调整，对电流各档无影响，只对电压档有影响，调整后叙。50UA电流档满度调整时，串一
   自认为准确的电流表或万用表，调可调电阻R8，负误差时滑动臂向上调，反之下调，固定后就不要再动了。
3.直流电流各档调整
   只要R1至R6阻值准确，无需调整。R1，R2采用2W的，其余均为1W的，功率余量较大。R8可采用小型可调电阻，两个1K背靠背连接。
明天继续。

爱康木

看了楼主贴子后，默默打开500型万用表后盖，测6R电阻为6.2R,67.5R电阻为68R.675R电阻为677R.
拿出库存电阻，拼凑号6欧，67.5欧 675欧电阻（基本准确),焊上，测直流电流和电压准确多了

谢谢楼主分享!

kfqhjh

5.电阻档调整
500万用表中心阻值设计为10Ω，该表电阻档电路设计非常科学，误差不大。从电路图可看出，电阻档接在50uA处，前文已计算过50uA综合表头内阻为3K，电阻档电源除RX10K档外采用1.5Ⅴ干电池，为充分利用电池，一般设计上限电压1.6Ⅴ，下限电压1.2V，由可调电阻R19调节适应电压的变化。 先计算电阻档扩展后的内阻，1.6Ⅴ时:R19滑动臂向下调节，直至与R20相连，则为R20(4.3K)//(R19(1.9K)+R18(1.6K)+3K(50uA表头综合内阻))=2.588K，串联R21(11.6K)后内阻为2.588K+11.6K=14.188K，1.2V时:R19滑动臂向上调节，直至与R18相连，则为(R20(4.3K)+R19(1.9K))//(R18(1.6K)+3K(50uA表头综合内阻))=2.641K，串联R21(11.6K)后内阻为2.641K+11.6K=14.241K。
RⅩ1K档
该档也可以说是基本档，设计中心阻值10K，并联一分流电阻R25(33K)，中心阻值1.6Ⅴ时为R25(33K)//14.188K=9.922K，1.2V时为R25(33K)//14.241K=9.948K，与设计中心阻值10k偏差不大，最大误差0.078K。如想再减小误差，经试算可将R21改为11.8K，扩展后的内阻1.6Ⅴ时为14.388K，1.2Ⅴ时为14.441K，中心阻值1.6V时为R25(33K)//14.388K=10.019K，1.2Ⅴ时为R25(33K)//14.441K=10.045K，最大误差0.055K，考虑到电池大多时工作电压为1.5Ⅴ，最大误差不会超过0.03K，可见误差已经很小了。下面各档计算时均釆用改阻值后的R21。校准时先将R18，R19，R20阻值选定，R21可微调，主要调整R25，先将表笔短接调零，再测量10K标准电阻，表针应指示中心阻值10K，如表针偏左，则调大R25，反之调小，上述步骤反复几次，就调好了。该档为独立电阻，调整时不影响其它各档。
RX1档
设计中心阻值为10Ω，并联一分流电阻R22，调整时影响因素较多，开关接触电阻，接线电阻，表笔电阻，表笔插座接触电阻及电池内阻(0.5Ω左右)等，这些电阻加R22(9.4Ω)等于设计电阻10Ω，以下计算均采用此阻值。中心阻值1.6Ⅴ时为10Ω//14.388K≈10Ω，1.2Ⅴ时为10Ω//14.441K≈10Ω，调整方法同RX1K档，测量标准电阻为10Ω，只能调整R22，R21不要再调整，否则造成RX1K档不准。值得注意的是有的表为了保护，在内部串一0.5A保险管，此保险管电阻不等，有的高达1Ω以上，调准后再換保险管，将造成较大误差。
RX10档
设计中心阻值100Ω，并联分流电阻 为R22(10Ω)+R23(91Ω)=101Ω，中心阻值1.6V时为101Ω//14.388K=100.3Ω，1.2Ⅴ时为101Ω//14.441K=100.3Ω，调整时只可调整R23，方法同RX1K档，测量标准电阻为100Ω。
RX100档
设计中心阻值1K，并联分流电阻为R22(10Ω)+R23(91Ω)+R24(973Ω)=1.074K，中心阻值1.6V时为1.074K//14.388K≈1K，1.2V时为1.074IK//14.441K≈1K。调整时只可调整R24，方法同RX1K档，测量标准电阻为1K。
RX10K档
设计中心阻值100K，串一电阻R26(85.2K)，该档可独立调整，不影响其它档。该档电源为9Ⅴ迭层电池，内阻较大，新电池约0.5K，用旧后约1K。设计电压上限取9.6V，下限8.7Ⅴ。中心阻值9.6V时为R26(85.2K)+14.388K+0.5K(电池内阻)=100.09K，8.7Ⅴ时为R26(85.2K)+14.441K+1k(电池内阻)=100.64K，误差在设计范围之内。调整时只可调整R26，方法与RX1K档相反，即指针偏左时调小R26，反之调大，测量标准电阻为100K。  
以上电阻档调整时，RX1K，RX10K档可单独调整，最好先调整RX1K档，然后再调整其余各档。因受外在因素影响，先调影响最大的RX1档，然后RX10档，RX100档顺序调节，RX1档电流较大，R22选用功率2W的，其余调整电阻选用1W的。 表头参数不同或更换表头后，各档调整的电阻阻值肯定与电路图不符，电阻的调整可串并联或其它有效的办法。考虑到指针表的显示误差，测量用的标准电阻其实用五环金属膜1%误差的电阻就够用了，不必追求极致。以上电阻档只调准了中心阻值，其余位置误差大的话，说明表头线性不好，本方法无法调整。  
500万用表的调整就啰嗦这些，不当之处欢迎指正。

kfqhjh

接上。
直流电流档校准时串一电流表，调整顺序为R1,R2,R3,R4,负误差时调大电阻，反之调小电阻。500MA档调R1，
100MA档调R2，10MA档调R3，1MA档调R4，因各档电阻电阻有牵连，1MA档调完后各档再复核一下。
4.直流电压档调整
从电路图可知，表头综合内阻与电流档分流电阻并联，形成一个新的50UA的综合表头，内阻为15K//3.75K=3K,该表测量电压接入点在50UA处，测量电压的内阻为：1V/50UA=20K,即20K/V，则各档分压电阻计算很简单，因各档电阻为串联，应从低档顺序调整。调整时并一电压表。
2.5V档内阻为2.5VX20K/V=50K，即R10(11.4K)+R9(35.6K)+综合表头内阻(3k)=50k。
10V档内阻为10VX20K/V=200K，即R11(150K)+2.5V档内阻(50K)=200K。
50V档内阻为50VX20K/V=1M，即R12(800K)+10V档内阻(200K)=1M。
250V档内阻为250VX20K/V=5M，即R14(3M)+R13(1M)+50V档内阻(1M)=5M。
500V档内阻为500VX20K/V=10M，即R15(5M)+250V档内阻(5M)=10M。
2500V档因接入点不同，接在R5,R6接点上，表头扩展I电流为(40UAX(12K+3.75K))/(I-40)=3K(R1+R2+R3+R4+R5),则I=250UA,1V/250UA=4K,即4K/V,2500V档内阻为2500VX4K/V=10M。
该档为独立电阻，因内阻很大，所以忽略了串联的表头综合内阻，对准确度影响很小。
电压各档调整时，负误差时调小电阻，反之调大电阻。如新换表头灵敏度及内阻与本电路不符，即综合内阻不是3.75K，2.5V档则调整R10，最好不要调整R9，2.5V档分成两个电阻，是为了交流电压接入点，后叙。依次调整后续各档，前档调准后固定，后档调整时不可在动前档。即10V档调R11，50V档调R12，
250V档调R13，R14，500V档调R15，2500V档调R27。
4.交流电压档调整
本表测量交流电压内阻为4K/V，电压接入点也在50UA处，因采用硅二极管半波整流，扩展后的灵敏度为：250UAX0.9X0.5=112.5UA，并联电阻为：50UAX(R16(2.25K)+表头综合内阻(3K))/(112.5UA-50UA)=4.2K,该电阻由R17(3.8K)+R8可调电阻一部分组成。表头112.5UA时综合内阻为：(2.25K+3K)//4.2K=2.33K。
交流10V档内阻，10VX4K/V=40K，即R9(35.6K)+2.33K+二极管内阻=40K,调整时只能调R9，尤其换新表头后，造成2.33K有偏差时，但调整R9时，R10也要相应调整，否则造成直流电压不准。实际上因交流10V档的非线性，内阻要小于40K。
交流50V档内阻，50VX4K/V=200K，即R11(150K)+R10(11.4K)+10V档内阻(<40K)=200K。
交流250V档内阻，250VX4K/V=1M，即R12(800K)+50V档内阻(200K)=1M。
交流500V档内阻，500VX4K/V=2M，即R13(1M)+250V档内阻(1M)=2M。
交流2500V档内阻，2500VX4K/V=10M，该档为独立电阻，因内阻很大，所以忽略了串联的表头综合内阻，对准确度影响很小。
直流电压调准后，交流电压各档就基本准确了。调整时并联一交流电压表，先调线性档位，即50V档，250V档均可。负误差时调大R8，即滑动臂上移，调无可调再调大R17,反之亦然。该调整部分为总的交流灵敏度，实际上就是调112.5UA的大小。然后再调交流10V档，见前述，10V档和50V档应反复调整几次。
有时间再写。

晓河流水

谢谢楼主分享!

waters

静候下文，谢谢分享。

kfqhjh

5. 赵
50010R赵
п赵50uA3K1.5V1.61.2R19仯赵50uA仯1.6VR19R20R20(4.3K)//(R19(1.9K)R18(1.6K)3K(50uA))=2.588K1.2VR19R18(R20R19)//(R183K)=2.641IKR21(11.6K)1.62.588K11.6K=14.188K1.2V2.641K11.6K=14.241K
RX1K
10KR25(33K)裬λ1.6V33K//14.188K=9.922K1.2V33K//14.241K=9.948K0.078K10KСR21(11.6K)11.8K1.6V33K//14.388K=10.019K1.2V33K//14.441K=10.045K0.055K1.5С0.03KСR2111.8K
RX1
10R翪裬裬R22(9.4R)10RR2210R1.6V10R//14.388K10R1.2V10R//14.441K10R
RX10
100RR22R23=101R1.6V101R//14.388K=100.3R1.2V101R//14.441K=100.3R
RX100
1KR22R23R24=1.074K1.6V1.074K//14.388K=0.999K1.2V1.074IK//14.441K=1K
RX10K
100K91K0.5K裬1.6R26(85.2K)14.388K0.5K=100.09K1.2VR26(85.2K)14.441K1IK=100.64K
赵RX10IKRX1KRX1RX10RX100贮С費QR18R19R20RX1KR21R25(33K)裬10K裬10KR25С跴ΣRX1RX10RX100RX1R22RX10R23RX100R24R21RX10KR26СR26
RX1е裬裬е·б0.5AЩ裬е1RQС
R220.15A2W1W
500

kfqhjh

为何乱码了

虾米

关心这个修改

仙鹤

辛苦了。好久没见技术贴了。谢谢分享。

kfqhjh

不知为何乱码了，只能重写

s-qf

很详细的调整步骤，感谢楼主分享！

一杯茶

最好能说说线性不好的调整方法，谢谢。

bzzxd

这个是好贴，谢谢楼主，辛苦了！请继续！

文立刀

好帖！内容详尽，感谢楼主！