Ремонт электронного штангенциркуля своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 08.09.2024

Рассмотрим работу, внутреннее устройство и принцип действия обычного китайского электронного штангенциркуля с отображением информации на ЖКИ.

Этот прибор используется для измерения внутренних и наружных замеров, а также между поверхностями деталей, применяется для измерения глубины отверстий и выступов. Электронный штангенциркуль имеет очень полезную функцию по сравнению с механическим - он настраивается на ноль в любой точке шкалы, благодаря этому можно наблюдать отклонения в каждом участке размера. То есть можно обнулить его в размере, допустим, 21,55 мм, и уже от него отсчитывать длинну.

В современном высокоточном механическом производстве уже никак не обойтись без этого удобного инструмента, где диапазон измерений универсальный. В тяжелой и легкой промышленности, строительстве, да и во всех других отраслях технической жизни, уже нельзя представить работу без использования цифрового штангенциркуля. При необходимости, к ЭШ можно подключить компьютер, на который будут выводится все данные в процессе контроля размеров. Для этого в цифровом штангенциркуле есть специальный разъём:

Цифровой штангенциркуль имеет разрешение 10 мкм с точностью до 30 мкм. Эта точность достигается использованием емкостных датчиков. Емкостные датчики очень линейные и защищены от механических и электронных помех. Однако они чувствительны к жидкости. Случайно попавшая жидкость разбалансирует измерительные мосты пластин и увеличивает емкость.

Как работает цифровой штангенциркуль

Для начала раберём этот измерительный прибор и посмотрим как он устроен изнутри.

Принцип его работы - ёмкостной цифровой нониус, вот техдокументация о его работе . В основе работы цифрового штангенциркуля используется емкостная матрица - кодер.

Проще говоря, два "обычных" конденсатора, включенных последовательно, т.е. верхняя пластина как общий электрод.

Статор шаблон сфабрикованы в верхнем слое медной стандартной стекло эпоксидные ламината и приклеены к нержавеющая сталь бар суппорта. Ползунок шаблона, показанного аналогично сфабрикованы на PC ламинат, диски в 100 кГц сигнала через sin / cos пластины электродов статора и подхватывает переменного напряжения на двух центральных пикап плиты которые описывают сигналов sin(displacement) и cos(displacement).

Отдельные сигналы sin и cos необходимы для определения направления движения. Сочетание аналоговых интерполяций между пластинами и цифровая схема обработки данных дает до 0,02мм погрешности. Для измерения с ещё более высокой точностью используют цифровые микрометры. Питания прибора (круглая батарейка LR-44), хватает на 2-4 месяца ежедневной работы. По снижению контрастности ЖК индикатора понятно, что её пора менять на новую.

Цифровые штангенциркули - один из самых распространенных ручных инструментов, используемых в цехе. На производственном предприятии, в рамках системы контроля качества, эти инструменты должны регулярно проверяться и калиброваться.

Следующая информация охватывает цифровые штангенциркули, но также может быть использована для циферблатных или даже нониусных штангенциркулей, если они все еще у Вас используются. Поскольку большинство штангенциркулей имеют большие, чем od-губки, обязательно проверьте ID-губки инструмента и стержень для измерения глубины.

Однако процесс калибровки штангенциркуля включает в себя сравнение его показаний с многочисленными стандартами по всему диапазону измерений. В то время как наиболее распространенный диапазон составляет 150 мм, любой штангенциркуль длины может быть проверен с помощью правильных стандартов.

Подготовка к поверке штангенциркуль

Поскольку штангенциркуль - это устройство для измерения длины, измерительные блоки являются эталоном, но существуют специальные наборы, которые обеспечивают различные версии стандартов длины для проверки штангенциркуля.

При проверке любого измерительного прибора обязательно проверьте полный диапазон прибора, скажем 25, 50, 75 и 100% диапазона измерений. Для версий инструмента, которые имеют индикатор ближнего действия (например, штангенциркуль с циферблатом), обязательно сделайте несколько проверок ближнего действия, которые охватывают диапазон грани индикатора.

Инструменты, необходимые для выполнения калибровки суппорта, включают в себя:

Калибровочные блоки с стандартами длины, специально разработанными для штангенциркулей. Конечно, они также нуждаются в текущей сертификации калибровки.
Кольцевой датчик для проверки состояния идентификационных губок или набор колец для проверки работы идентификационных губок в диапазоне измерений.
Штифт датчика для проверки внутреннего диаметра губок на параллельность.

Перед началом калибровки нужно провести следующие процедуры:

Чистка губок (ID и OD), стойки и глубинного стержня штангенциркуля.
Очистка калибровочных блоков, мастер-кольца и штифтового датчика.
Обнуление и повторное обнуление суппорта для установки нуля и повторной проверки.
Проверка параллельности губок OD с штифтовым датчиком.
Проверка и запись показаний калибровки суппорта относительно калибровочных блоков.
Проверка и запись показаний калибровки суппорта относительно главных колец.
Проверка и запись показаний калибровки глубинного стержня относительно блока датчиков на поверхностной пластине.
Сравнение всех показаний с допусками, установленными для суппорта.

Полученная информация может быть сохранена в документе для проверки требований политики, таких как производительность суппорта, его характеристики, кто проводил проверку, условия, при которых были проведены проверки и прослеживаемость стандартов.

Работа с ошибками калибровки

Чтобы свести к минимуму источники ошибок, обязательно выполните следующие действия на этапе настройки:

Проверьте суппорт, чтобы убедиться, что он чист и не имеет зазубрин, заусенцев или посторонних материалов.
Убедитесь, что инструмент не согнут и не согнут.
Наденьте перчатки, чтобы уменьшить нагрев и загрязнение грязью.
Возьмите показания в различных местах на челюсти в каждой точке калибровки, ища вариации.
Часто перепроверяйте ноль.
Последовательно ориентируйте блоки датчиков.
Убедитесь, что запорный механизм свободен и инструмент свободно перемещается.

Во многом этот процесс схож с процессом калибровки микрометров, глубиномеров и других механических измерительных инструментов.

На картинке - пример измерения при помощи штангенциркуля (вырезка из инструкции).
Сколько показывает прибор?
Примечание: цена деления - 0,02 мм.

Разрешение печатавшего эту инструкцию устройства, погрешности сканера - и нету уже той точности. В реальности по инструменту, здоровый человек был бы способен определить разницу. Чего тут еще сказать.
Пользуйтесь штангелями с часиками или электронными.

Там плохо видно, но с меткой совпадает первое деление после тройки. Не все рассмотрели, но в данном случае это и не важно. Важен сам принцип определения.
А теперь, внимание, - полный вариант картинки из инструкции.
Как видите, автор намерял 9,26 мм. Свежий взгляд, так сказать, свобода от стереотипов.

Я вот сейчас снова заглянул в инструкцию, и уже сам засомневался - 9,32 или 9,34. Но речь не о том. Тут нужно оценить полет мысли автора.

Попутный вопрос: а на каком принципе работают электронные штангели? Разбирать просто так не хочется, а любопытно.

Не, мужики на работе штанги у электр. штангеля разъединяли и вроде никаких намеков на ролики между ними не увидели. Да и точности в этом случае не было бы.
Сейчас внимательно прочитал паспорт, в одном месте обнаружил упоминание о "емкостной измерительной системе". Может знающие люди подскажут что сие значит?

ну если электроемкость тогда смысл есть-намотка проводком диаметром = классу точности прибора и т.д. (но это типа домыслы)

У меня на работе на пиле электронные линейки. Там полоска какая-то коричневая наклеена во всю длину хода и блочок небольшой китайский на батерейках. Этот блочок ездит над этой полоской и длину показывает, цена деления 0.1мм. Причем непосредственного контакта не надо, он в нескольких мм над полоской. Пыль, стружка не влияет. И еще. Если его выключить, передвинуть и включить - то покажет он правильно.

2Антониус. На штангеле все тоже: есть наклееная полоска серебристого цвета (над которой электронный блок ездит)и штангель тоже верно диагностирует положение даже если его сместить в выключенном состоянии. Похоже, эта наклееная полоска - ключевой элемент для вариации той самой емкости, которая упомянута в паспорте. Хм. получается, эта лента заведает точностью штангеля (поцарапал ее и конец штангелю)?

небось на той ленте магнитным способом нанесены данные об отметках. как на магнитофонных лентах или жестких дисках компьютерных. а головка просто считывает их, и показывает. вот и вся точность.

Возможно, электронный штангенциркуль улавливает перемещение так же, как и оптическая мышка. В мышке, насколько я понимаю, есть источник света и фотоэлемент.
По примеру из первого поста мысли такие: "3,0" и "3,6" смещены относительно делений примерно на одно расстояние, следовательно, намерено 3,2. 3,4. На картинке, понятно, не может быть среднего положения - это же пример, значит, либо 3,2, либо 3,4. Кому что больше нравится, - выбирайте.
Но это все ерунда.
Гляньте лучше на расчет внизу картинки. Вот объясните, как автор умудрился насчитать аж 13 делений? Там же больше пяти не насчитать никак - в циферку упираешься, которая ясно указывает на начало новой десятки.
Ну ладно, все ошибаются. Но скажите мне, от какого места он считал? Там же ни откуда 13 не получается.

Ветеринар писал(а): Вот объясните, как автор умудрился насчитать аж 13 делений? Там же больше пяти не насчитать никак - в циферку упираешься, которая ясно указывает на начало новой десятки.

Проглядел ссылку. Так и есть, получается в электронном штангеле две специальные пластины (одна та самая наклеенная снизу, другая в электронном блоке) двигаются друг над другом, изменяя электроемкость системы, которая измеряется микросхемкой. Т.е. никаких магнитных меток и принципов типа оптической мышки. Кстати, там отмечена одна особенность, которую, наверное, надо иметь в виду - система чувствительна к жидкостям (вода, масло и пр.), поэтому периодически протирайте штангель насухо - капелька чего-нибудь на пластине может привести к ошибкам(!).

Месяца два тому приобрел штангенциркуль, но не долго радовался.
Стал глючить:

- высталяешь как положено "0", а потом если переместить несколько раз движок от минимума к максимуму и назад, то сбивается "0", более того появляются отрицательные значения;

- иногда автовыключение не срабатывает.

Мож кто встречался с таким дефектом и подскажет как лечить.

Для таких случаев там есть кнопка "ZERO"
И перестань дрочить шнагенциркуль! Незачем его "несколько раз движок от минимума к максимуму и назад" гонять

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Глючит штангенциркуль как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

Читайте также: