Réparation d'un multimètre de table Fluke 8000A. 


Voici un multimètre assez ancien, mais de très bonne qualité. C'est le Fluke 8000A de 1974 environ. 

Cet appareil est encore fort précis (vérifié avec un calibrateur de métrologie étalonné), et il m'est bien utile comme multimètre complémentaire. Mais voila, après quelques usages récents...

Fluke 8000A

Hélas, lors d'une mise sous tension, il n'affiche plus que des zéros.

Toutes les fonctions et gammes sont affectées... espérons que cela ne soit pas un souci dans le convertisseur A/D, les composants utilisés ici sont devenus très difficiles à retrouver...

Fluke 8000A

Ouverture de l'engin pour diagnostic.

Une électronique très bien assemblée, très propre. Les codes dates sur les composants sont 1973-1974... Les deux circuits intégrés céramique sont la conversion A/D, et le 3e circuit intégré est le décodeur BCD - 7 segments de type 7447.

Fluke 8000A

Première chose à contrôler, l'alimentation.

Le gros condensateur jaune Siemens (4700µF) semble être pour la partie "logique" et les deux autres (470µF) pour les tensions symétriques de la partie analogique. Des tensions y sont bien présentes.

Fluke 8000A

Le schéma (manuel disponible sur le net) confirme les premiers constats.

Mais mais mais... Il n'y a aucune régulation sur la partie 5V de la logique ! Par contre, on trouve deux régulations sur le + et - 15 V de la section analogique.

Fluke 8000A

Aïe !! A la place de +5V on trouve 7,59V aux bornes du condensateur de 4700µF ! Mesure à vide, après avoir coupé la piste principale allant vers les circuits intégrés... En charge, elle tombe à 6,7V ce qui est toujours trop élevé pour des circuits TTL...

A l'époque de la conception de cet appareil, le secteur était bien à 220V AC. Mais de nos jours, cette tension est plutôt de 230-235V, par ici... Et sans régulation, la tension redressée est donc maintenant trop élevée...

Fluke 8000A

Essai en alimentant l'appareil par le variac du labo. Et de fait, vers 220V AC d'alimentation, la tension DC redressée appliquée à la logique TTL est d'un peu plus de 5V DC...

Fort heureusement, le convertisseur A/D n'est pas claqué, et le remplacement du 7447 (décodeur 7 segments) résoud le souci... La tension remonte alors légèrement à 5,5V DC (pour 220V AC d'alimentation) avec le 7447 de remplacement (qu'on voit sur la photo). Ouf !!

Fluke 8000A

Le souci est donc identifié : la tension non régulée de la logique est à mettre en cause, puisque la tension du secteur électrique est maintenant plus élevée qu'à l'époque de la conception de cet appareil...

Mettre une régulation, oui, mais les classiques 7805 ont besoin d'au moins 3V de différence de potentiel entre entrée et sortie pour fonctionner. Ici au mieux il y aura 1.7V... Heureusement, il existe aujourd'hui des régulateurs à très faibles pertes, comme le L4940V5. Ce circuit ne nécessite que 0.5V de différence de potentiel, et a le mérite d'exister en boîtier TO-220 en plus ! Et comme il y a de la place libre sur le circuit imprimé de l'appareil (photo ci-contre), voila un petit montage à réaliser... 

Fluke 8000A

Le matériel est rassemblé, à l'exception du régulateur (en commande au moment de la photo et du début des travaux).

Un bout de platine à pastilles, un petit dissipateur, 4 entretoises taraudées et vis M3, condensateurs de découplage et fil de câblage... 

Fluke 8000A

La "mécanique" est prête..

Plus qu'à monter le régulateur et ses composants annexes... 

Fluke 8000A

La platine est assemblée : le régulateur et les condensateurs de découplage, qui sont à installer proches des broches. Un 220nF entre entrée et masse, 100nF entre sortie et masse plus un 22µF entre sortie et masse également, un peu "plus loin" sur le circuit...

Les condensateurs de filtrage ont été remplacés aussi : les deux 470µF / 25V recevaient 23V (du fait de la tension secteur plus élevée maintenant qu'à l'époque) ont été changés par des 35V. A la sortie du gros 4700µF, une ondulation résiduelle importante était présente, remplacement aussi, par la même valeur et c'est nettement mieux. Les condensateurs de remplacement sont des Panasonic série FC, 105°C. 

Fluke 8000A

Au niveau de l'alimentation, outre le remplacement des 3 condensateurs, remplacement également des deux diodes 1N4002 (CR 13 et CR14 sur le schéma) par une double diode Shottky à faible seuil. Cette double diode est surdimensionnée pour l"usage ici, elle provient d'une ancienne alimentation à découpage de PC...

Cette petite modification permet de gagner 0.5V à l'entrée du régulateur 5V ! 

Fluke 8000A

Voila voila...

Mais reste un peit souci, en manipulant les sélecteurs, l'affichage varie fortement et retombe même parfois à zéro ! En manipulant le circuit imprimé, même résultat... Des faux contacts quelque part ! 

Fluke 8000A

Et voila la source des soucis !

5 résistances de précision, pour les diviseurs de tension, sont installées enfichées dans un support de circuit intégré... Sans doute pour pouvoir les remplacer aisément lors de la calibration initiale. Mais c'est plein de faux contacts, maintenant !  

Fluke 8000A

Supression de l'ancien support et soudage des résistances directement sur le circuit imprimé.

Plus le moindre souci ! Tant qu'à faire, nettoyage des contacts des sélecteurs... (pas de photo) 

Fluke 8000A

Voila les composants remplacés... Manque le 7447 sur la photo "de famille" !

Ce 7447 d'origine a été remplacé par un 74LS47, cela consomme un peu moins sur le 5V DC...

Fluke 8000A

Prêt à reprendre du service !

Vérifié sur toutes ses gammes, la précision est toujours tout à fait bonne. Comme second ou troisième multimètre, il sera bien commode lors de dépannages ou de tests !

Fluke 8000A

De retour dans l'étagère à appareils de mesure du labo...


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