科技进步就是不断缩水的过程？拆一个40年前的福禄克FLUKE 25万用表

hongo · 发表于 2023-4-23 11:33:13

本帖最后由 hongo 于 2023-4-23 12:22 编辑

偶得一个福禄克FLUKE 25数字万用表，这是福禄克在80年代初期推出的一款手持自动量程数字万用表，属于早期手持表之一，最大计数3200，可以算3-3/4位的表吧，而且还带模拟条显示在那个年代属于比较高级的功能。拆开来看看40年前的用料和做工工艺。

表的外观是这样，有点磨损，毕竟40年前的东西了。颜色就是福禄克特有的骚黄色，这也是福禄克最早的骚黄色万用表之一：

背面好得多，美国本土生产的，绝非代工产品：

注意看背面的一些字，“MEET MIL-STD-810C”，即符合美国军标标准，经过了爆炸环境测试，所以质量肯定是没得说：

这是美国劳工部矿井安全和健康管理局批准标志，所以这个表肯定有防水防爆的设计，等一下拆开看看：

首先拆掉背面这4个明显的螺丝：

那4个螺丝其实只是固定电池仓的，它使用9V叠层电池：

电池仓里有一个备用保险丝：

然后再拆4个螺丝才能打开后盖，后盖上很明显有一个橡胶圈，这就是阻绝万用表内外达到防水和防爆密封效果的关键，得到美国矿井管理局批准必须有这个专门的设计：

拆开后盖后的机内情况，有一块板子，看起来不是金属的所以不是屏蔽用的，可能是保护板？

测量一下后盖和主机壳的塑料厚度，一个是6.5mm一个是4.6mm，毕竟是符合美军军标的，现在很难见到这么厚实的外壳了，塑料也是钱啊

：

这个角度可以清楚地看到两个保险丝，福禄克的原装保险丝价格都不便宜，后来的福禄克万用表基本沿用了这个保险丝的规格和结构：

然后要拆掉这几个螺丝把电路主板和表笔插孔分开，表笔插座不是焊接在电路板上的，而是用螺丝连接，这显然也是高可靠性和防水防爆的专门设计，保证水分和外界气体无法通过表笔插座的缝隙进入万用表内部：

再拆几个螺丝然后就可以把整个电路板拿出来了，注意电路板顶端有一排插针，这是它和其它部分的连接方式，主电路板有一大块屏蔽板完全屏蔽起来，保证抗干扰性能：

取出主电路板后的机壳，里面还有一块小电路板，这应该是液晶显示部分（其实是整个数字电路部分，后面再分析），下面则是量程开关，这个量程开关也是防水设计的，是机壳的一部分，并不直接和电路板有硬连接，只是通过特殊形状的轴孔开控制电路板上的量程开关：

小电路板上有6颗螺丝，拆掉后就能取下这块电路板。这就是小电路板的特写，1984年设计生产的，电路板的线条全都是直角拐弯，可能是最早期的EDA计算机辅助设计软件的风格，电路板上有一些电容，还有一个带共振增音腔的压电蜂鸣器，蜂鸣器上的字是“muRata”，即日本村田，即使最不关键的元件也是国际顶级大厂的：

把小电路板翻过来，这面是液晶和两个选择开关，液晶下面应该还有一块集成电路芯片，是该表的全部的数字电路部分以及液晶的驱动，这部分拆不开，因为液晶是以不可拆的方式安装的，可能会拆坏：

按键橡胶片是可以拆的，就是一个普通的导电橡胶。注意电路板上触点盘有4个，但是导电橡胶触点只有两个，这就是厂家用阉割方式分成高低两个型号的伎俩：这款表有25和27两个型号，27型比25型多相对值和最大最小值开关这两个按钮。这里可以看出两者的所有部分都是完全相同的，只是25型上用了一个少了两个触点的导电橡胶，就实现了产品的分档，其实两者的生产成本没有任何区别，甚至连软件都不需要更改：

拆掉小电路板之后的外壳：

现在回到主板，把屏蔽罩拆掉：

屏蔽罩其实是一个盒子加一块金属片：

然后继续拆就能拆下前面提到的保护板。这个保护板看起来没多大用处，完全可以取消而省掉一些成本：

屏蔽罩和保护板都拆掉以后就能看到主板的全貌了：

电路板是双面的结构，正面元件比较多，反面元件比较少：

这个角度可以看一下保险丝板，上面很粗大的镀锡的线路用于大电流传输：

这个蓝色的长条形元件应该是精密分压电阻，所有的分压电阻都做在同一块陶瓷基板上并用激光修正精度，比用什么5环色码电阻的精度要高多了：

这一排长长的插针是用来连接小电路板的，这个时期的集成电路集成度还不高，而且为了减少干扰，福禄克把模拟电路和数字电路完全分开分别做在两块定制集成电路芯片并焊接在分开的独立的两块电路板上，提高抗干扰能力和可靠性：

其他的元件也比较赏心悦目：

模拟电路部分的核心就在这一块FLUKE定制的专用芯片上，这块芯片集成了AD数模转换中所需的全部的模拟电路：

最后最关键的部分来了——量程转换开关，现在包括福禄克在内几乎所有的普通手持万用表都是直接把量程转换开关做在电路板上，降低物料和人工成本，而这款万用表用的是独立的转换开关总成，其可靠性是电路板上的开关完全无法相比的，所以它过了40年之后到现在转换开关仍然跟新的一样没有任何接触不良接触电阻增大等问题，不愧是符合军标的：

换个角度看看这个独立的转换开关，大概有5层左右的厚重的铜片导体，完成不同的电路连接切换：

网上能找到这款万用表的维修手册，这个表收来没任何毛病也就不用维修，但是可以看看其电路图增长点知识：

其基本工作原理是常见的双积分AD模数转换，由两块芯片构成，一块是主板上的主控芯片，集成了全部的模拟电路包括稳压、电压基准、积分比较器等等，而小电路板上的芯片则是一个定制的4位单片机，用来完成AD转换的全部数字控制逻辑以及液晶驱动：

单片机数字电路图：

模拟部分的电路图太大，被分成两部分：

这个表刚收来时是这样的，带一个保护盒，看起来接近乌克兰巴赫穆特成色：

清洗了一下就好多了，这货是防水设计，所以直接泡在洗洁精水里就能很容易清洗，不用担心进水。洗干净、拆开之后感觉这30多块钱还是很值得的，算捡了个漏？现在基本找不到做工用料这么好的表了，哪怕福禄克新的高端表也很难有这样的可靠性，基本上一辈子也用不坏如果液晶不老化的话（目前近40年了还还看不出老化），唯一的缺点是重量很重，还有就是没有电容、频率和温度等现在常见的测量功能，显示的对比度也低一点，再就是它的转换开关有两个OFF关机档位，方便了开关机，但是从左右两半边互相切换时都要经过关机再启动的过程，比较费时间。