上海沪光DY1型琴键式指针万用表的拆解/维修/翻新

dengzeren13 · 发表于 2022-12-22 22:43:36

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本帖最后由 dengzeren13 于 2022-12-23 23:33 编辑

最近北京的疫情不定，从封控、定高风险、足不出户，到现在周边都是感染发烧的人。只能在家尽量不出去，收拾东西翻出18年前在破烂市场买的两台上海沪光仪器厂生产的DY1型多用途万用表，一台比较新净是1983年生产的，另一台比较旧是1981年生产的。两台表都是距今40年前的老古董了！
当时买的时候是想着有两台对比着肯定能修复，可是买回后先把比较旧的1981年产的表给拆了，拆了之后才感觉到这种有琴键开关，外加搭棚式焊接器件的表，维修、测绘简直要命！密密麻麻的搭棚器件、琴键开关的搭焊飞线弄得我晕头转向！弄了几个星期未果，最后都没有重新组装起来，找个盒子把零件收起来后就扔到一边，这一扔就是18年！现在看着这两个古董万用表，扔掉？又觉得扔了可惜。趁着疫情期间有时间，下决心彻底折腾一下把它修复。

先来看看DY1型表的外观：
DY1表外观(20221221)-6.jpg

DY1型表有4排琴键开关，这4排开关挤在一起，搭焊的元件、飞线搅和在一起根本没法查清电路的走向，4排琴键开关又都是直接焊接在主电路板上，基本上没有维修的空间！这种设计的工艺性真是很烂！工厂在生产中肯定也是非常麻烦的，印刷电路板是双面的，没有金属孔化，元件焊接有正面的、反面的，也有两面都要焊接的！拆解都困难。
在网上和矿坛上收集资料，没能找到完整的图纸资料，零碎的一些介绍也与实际电路对不上号。加上琴键开关接点的氧化接触不良，到处都是故障！

最后决定把它彻底拆解测绘电路、双面印板、翻新琴键开关。
DY1型表图片(20221221)-001.jpg

实际上40年前国产印刷电路板的基板质量很差，原有的焊盘有一部分剥离，其它部分的焊盘经过拆焊，再次焊接时也非常容易造成焊盘剥离，于是就用集成电路IC圆孔形插座来改造原印刷电路板上的接线焊接点，由于是正反面都焊接，这个接点也是过孔，在上面焊接引线就不会造成电路板的焊盘剥离，可多次拆焊效果很好。
DY1型表图片(20221221)-016.jpg

对于已经损坏的焊盘，就要用铆钉来修补，在利用集成电路IC圆孔形插座时有个新发现：这个小插座可以改造成微型的小铆钉！而且极其精致。如下图所示：
DY1型表图片(20221221)-020.jpg

这个小铆钉比我原来用线鼻子细铜管自制铆钉，效果更好、更省事。它的内径0.9mm，非常适合插焊元器件，来源获得容易，拆机的废IC插座就可以拆针利用。这里有个小视频：

自制小铆钉(20221208).mp4 (7.21 MB, 下载次数: 1)

这些集成电路芯片插座针的使用，效果是非常好的：
DY1型表图片(20221221)-024.jpg

整体翻新异常麻烦，折腾了一个月！把琴键开关的接点一个、一个的清理、抛光，然后再搭棚焊接所有的元件和连接线。最后也是最麻烦的就是这表的內磁表头了！DY1型表的表头按设计，参数是45uA/2.5K，实测表头的极限灵敏度已经退磁到48uA，内阻1.852K。对40多年前的退磁表，只能靠充磁来补救了。对于內磁表我没有充磁的实际操作经验，看到过矿坛坛友介绍的充磁方法，这次就想用这块DY1表做个试验。把表头的內磁芯取出来，上游丝之前有人拆解过已经变形，游丝很软重新盘、整理后好多了。

开始用直流钳形表看看内磁铁的磁场数，用指南针标出磁极，充磁机外扩4700uF大电解电容
DY1型表图片(20221221)-033.jpg

这是用充磁机最大的容量对內磁芯充磁，再回到直流钳形表复测，磁场强度变化不大，这样重新组装是不会提高表头的灵敏度的。又串接二极管后充磁，也没什么效果。
DY1型表图片(20221221)-040.jpg

接着用0.5mm的漆包线做了一对线圈，每个线圈15圈，套在內磁芯的两端，再次用最大容量充磁，还是效果不明显。下面的小视频展示了实际充磁：

DY1内磁体充磁(20221213).mp4 (1.96 MB, 下载次数: 0)

DY1型表图片(20221221)-041.jpg

用坛友介绍的直接在內磁表外壳处充磁的方法测试，也没有明显的作用效果。
DY1型表图片(20221221)-047.jpg

这时感觉到內磁表可能是要在闭合软铁环内充磁，才能保持高强度的内磁场水平！用0.5mm漆包线绕两个线圈，每个线圈5圈，放在表头的磁隙中以最大容量充磁，结果线圈跳动厉害，几处出现击穿！线圈的变形严重，但对比充磁前后的磁场数值，增强了几倍！
DY1型表图片(20221221)-049.jpg

但是这样也太危险了，如果带动圈充磁，则很容易就毁掉动圈，表头报废。之后把表头的內磁芯拆下来，测试一下它又退磁了！安装回去又与充磁之前差不多了。看来只能是带着动圈充磁了，但是不用太大的功率，于是做了一个像印刷电感式的平绕线圈试验，充磁机只用机内的2400uF电解电容，310V充电电压，有效果但还是有点弱。表头的极限灵敏度43uA，算是略高于设计值的45uA。
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接着又用0.3mm的漆包线，做了一个双层的平绕线圈，用双面胶层间固定，双面胶很薄，最外层用高温胶带绝缘，单个线圈为双层同向10圈，充磁机只用机内的2400uF电解电容，310V充电电压，连充两次，线圈没有冒烟和冲击跳动，表头的极限灵敏度为：39uA。
DY1型表图片(20221221)-056.jpg

39uA的表头灵敏度高于设计值45uA，这时不用退磁处理，只需并联电阻把灵敏度调到45uA就行了，因有较大的余量，过一段时间如有衰减时，适当调整就可修正。
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在维修测绘中，幸亏有AutoCAD辅助设计系统的辅助操作，否则完全靠手工画图，估计没有耐心、时间去完成。
DY1型表图片(20221221)-061.jpg

DY1型万用表的三用表部分原理与普通万用表一样，有特色的是它的电感和电容测量电路，共有3档电感测量档位，7档电容测量档位。单个电感和电容测量电路并不复杂，但是多档位组合，要对振荡、测量、输出电路进行不同的补偿，就使得琴键开关的组合切换非常乱。下图是DY1表的万用表部分、1mH电感档、100P电容档、10000uF电容档的实际电路图：
DY1型表图片(20221221)-063.jpg

修复后的DY1型表挺好的，当年10uF以上的测量基准电容都用电解电容代替，40年后的今天这些电容老化损坏，现在可以用无极的贴片电容拼凑出来，体积超小。表的电感、电容测量部分耗电是4.5V/10mA左右，有时间再给它配个锂电池电源。这表缺点是琴键开关是可以误操作的，你可以同时按下多排的开关，或是某一排的两个以上的按钮，这会引起冲突打表！另外测电容时，如被测电容的容量超过档位值，也会撞表！40年前爱好者要想有这样一块多功能的万用表是不容易的，今天能用它测量几十微亨的电感、用7档的电容表测试电容挺好的。

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