原创 东成EC-100K电子秤原理与维修

    ED-100K电子秤是台湾东成衡器厂有限公司生产，其称量准确，读数稳定方便。但由于无电气原理和维修资料，当出现一些小故障时，维修感到很不方便。对其进行电路测绘如图1，与同行共同探讨。



    一、电源部分

    电源采用DC-DC变换器及开关电源，还备有直流电源接口，以利于用蓄电池供电。

    LT1072是脉冲宽度调制、降压型DC-DC变换器，内含振荡器、控制电路、电流限制电路和功率开关。其④脚输出的电压与输入电压经7805三
端稳压后得到5V电压，作为PwM调制开关电源的工作电源。由于输入电压为稳定的5V，故CA3524的16、15脚之间的5V基准电压产生电路不再使
用，直接短接。

    在该电源中CA3524接成变压器半桥式PwM稳压电源，接在⑥、⑦脚的RC决定工作频率。电流反馈端子④、⑤脚未用，内部开关管的c极13、
12脚经R8、R9接电源。14、11脚内部开关管e极分别接R7、R10。开关变压器次级经整流稳压后得到两组+5V电源和一组-5V电源。开关变压器
⑥、⑧端子得到有效值为6．3V电压，经R19、R20限流，提供给荧光显示屏的灯丝端子。-30V作为显示屏栅极驱动电压。

    二、秤重传感器及其信号放大电路

    传感器有4根引线E+、E-及S+、S-。E+、E-接±5V电源，S+、S-接0P177，OP177为最高精密放大器．其各项参数均高于OP07运算放大器，其参数比较见表1。



    在本电路中，vRl电位器用以调整满载准确度，而VR2用以调整电予秤的零点，消除零点误差。

    三、A／D转换电路

    经传感器输出的重量信号，经放大后仍是一模拟量，要想使其以数字方式显示出来，就要通过A／D转换电路作桥梁。本电路采用了单片集成A／D转换器
ICL7135，lC的11、①电源端子分别接+5V和-5V；②为基准电压端，本秤由R7、R8、R9对±5v分压；③为模拟地；⑤、⑥分别接积分电容
c22、调零电容C23、积分电阻R12；⑦、⑧接基准电压电容；⑨、⑩脚为差分输入端子，在本电路中采用单端输入；25为运行／保持输入端；12、
17、18、19、20为位驱动正信号输出端，单片机由此信号分析确定显示位数，正常载荷下，5位驱动信号连续不断从D5～Dl扫描；21输出端，信号积
分阶段此脚为高电平；27、28分别为过量程、欠量程输出端，高电平表示量程溢出；26为选通脉冲输出端，它是13、14、15、16脚BCD码传送到微
机和外部锁存器的选通指令；23脚极性变换输出端。4027为7135提供经ALE2分频的计数脉冲。

    四、显示和驱动电路

    该电路包括11-LT-02z  11位荧光显示屏、6-LT-49Z
6位荧光显示屏、荧光管驱动电路AN6873及译码器74HC138、接口芯片82c43等，采用了扫描动态显示。小荧光屏6位用来显示数量，大荧光屏的
11位用来显示总重和单重。它们的引脚功能如表2、表3所示。图2是两种荧光显示屏的引脚结构。







    u13的11～16脚作为小荧光屏的位选通，u13的17、18及u12的11～18作为大荧光屏的位选通输出。u11的11～18脚用来作为笔
划驱动输出，分别接D．P、g、f、d、c、b、a、e八个笔段电极。所有位的相同笔段都相连在一起。U8的16脚P7．3作为u10和u9的选通，使两
者交替工作。13～15为P7．0～P7．2，输出显示位的BCD码，此信号经u10和u9译码器转换译码后，向u13和u12的相应的位输出驱动信号；
由AN6873驱动相应位的荧光管显示。

    AN6873为荧光显示管驱动电路，资料少，经分析其工作波形发现它与其它电子秤采用的HA16617不同，两者均有8个单元电路，都可与TTL
或CMOS直接相连，但6873输入选通脉冲为负向脉冲，而HAl6617输人选通脉冲为正向脉冲。两者输出选通显示脉冲均为正向脉冲，也就说只要显示时
栅极对阴极(灯丝)电压为正向电压即可使本位具备显示条件之一。

    本电路中，荧光管灯丝经中心抽头接D5(即-25V端)、u12、u13位选通脚只要有一正向脉冲，同时段电极具备同样的发光条件，则该位即显示
相应的数字。AN6873损坏后很难购到，可按后面的AN6873内电路组装来代替损坏的一路或几路，对于HA16617而言，其⑩脚必须加+30V电
压，而非AV6873的+5V。

    五、键盘开关电路

    键盘由15只按键组成。采用薄膜按键盘，U8的P6．0～P6．3组成列，U12的14～18脚输出行键盘电路的扫描信号。当有按键被按下时，行扫描信号即位选通脉冲使P6口相关位为高电平。并由u8传送给cPU经相应处理再传送回u8控制相应显示。

    六、单片机及接口电路

    本单元电路由单片机、2764、74HC373及8243组成。8243的I／O口将P2．0～2．3扩展为4个I／O口。其中P6口输入键盘矩
阵扫描信号；P4、P5口输出段显示扫描信号；P7口输出的信号经u9、u10译码后转换为位显示扫描信号，传送给显示驱动电路。

    七、检修说明

    传感器连线如碰断或脱焊，就要测量传感器4根引线间电阻，应符合以下数值：E+、E-为405Ω，S+、S-为350Ω，E+、S+为290Ω，
E+、S-为290Ω，E-、S+为290Ω，E-、S-为290Ω。可以看出电阻最大的两端子为E+和E-。E+引出线多为红色线，其余一根电源线为E
-，另两根为s+、s-，其判别可通过试接确定，接反则显数随载荷增大而减小。本秤满量程为120kg。

    电源部分有关元件发生故障时，如果系3524和三端稳压块损坏，可购买更换，但如果LT1072损坏则无法在市面上购得。这时可将LTl072去
掉，把变换器换为次级电压9V的变压器，去掉R3，将7805地与C1地端短接即可。当然如果不想更换变压器，则可用外购的YD212模块串入7805之
前，将电压调节为8V，并将电路作相应修改。

    其他电路关键测量点波形见图3，供参考。



    如果检修时没有示波器，可用带频率挡的数字表和指针表通过测量数据分析其工作状态。例如在显示驱动电路中，用频率表测量U11、U12、U13的
输入脚时，会得到一个脉冲频率值，其输出脚频率值同输入脚。说明此电路部分基本显示条件具备。AN6873输入脚用指针表测直流电压应接近5V，对u11
而言，如某一段无脉冲输入，则输入脚应为5V。因此可以大致判定6873输入驱动有效脉冲为负向脉冲，同样可大致判定AN6873输出脚显示有效脉冲为正
向窄脉冲。

    8243工作时，13脚脉冲频率为1040Hz，14脚为520Hz，15脚为260Hz，16脚为1．30Hz，17脚为130Hz，
17～20脚无键按下时均为低电平，按下时则有高电平脉冲。其P4及P5口扫描脉冲频率(大约650Hz)远高于U12、U13输入扫描脉冲频率
(130Hz)。

    八、故障检修实例

    [例1]总重第2位即G8无显示，找到相应的位驱动引脚u12的15脚，指针万用表测其电压为-20V，明显低于其他引脚的-25V，断电测其同
④脚间正反向电阻为4k和∞，也远低于正常引脚的20k和∞，说明此引脚内部短路，将显示驱动脉冲箝位于-20V，从而造成本位不显示故障。

    从另外一台小电子台秤上焊下一块AN6873本位显示正常。因小电子秤6873只用了7位，空着①、18脚未用，正好可以用来替代损坏的那组引脚，将拆下的坏6873用线接回小电子秤线路板，小电子秤也工作正常。

    AN6873损坏后极难购到，后根据其原理用电阻及8550三极管组装代换损坏的引脚，获得成功。如6873多个引脚损坏，读者可据此用一小块印刷电路板集中制作。

    [例2]开机自检后除单重显示窗口5位全显示0外，其余各位均无显示，且自检结束后无提示音。

    此故障为过量程的典型表现。这时不接传感器(为了检修方便)测u1
OPl77的各脚电压为：①、②脚5V，③脚3．6V，④脚-5．1v，⑥脚-4．3v；而正常时应为①脚5．1V，②脚0．75V，③脚O．6V，⑥脚
1．75V。故障明显为OP177损坏，须换新。

    [例3]开机无显示但自检声音正常，按键也有反应提醒音。

    查电源部分除无-30V其余均正常。用交流电压档测脉冲变压器TR⑨、⑩脚有交流十几伏电压，D3、D4均正常，拆下C11和C10检查，发现
c11击穿短路，更换1uF／50V电解电容后显示正常。另外R19、R20开路，造成灯丝电压加不到荧光屏上也可引起此故障。

    另外，如果按键不起作用，并且成行或成列一般为D3～D17有开路，也有可能是同缺位现象同时出现。也就是说6873的驱动引脚损坏也会引起按键不起作用的现象。