用万用表测试鉴定显象管

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显象管是电视机上最关键的器件,它的质量如何?使用寿命能否长久?直接影响着电视机的质量和寿命。业余爱好者买到显象管后,如果不知道它的光电参数,就很难正确的使用它。例如,更换电视机的显象管时,如果不知道所换管子的截止电压,当所换管子的截止电压比原管低时,往往会出现亮度不足、无光栅等现象,甚至误认为是管子的阴极发射能力差,把它当作废品处理掉。由于业余爱好者没有必要的测试手段,所以买来显象管后,只好往电视机上一装,能出光栅就认为是好管;不能出光栅就认为是坏管。这样常常将好管子错判成坏管子,或者把坏管子当成好管子,但是使用寿命只有一、二年。因此,掌握所用显象管的具体参数,对正确使用它是很有必要的。

下面以12英寸显象管为例,介绍一下用万用表测试显象管的主要参数:截止电压、调制量、阴极发射电流、阴极活性的方法,以及如何根据这些参数分析判断被测管的质量问题。

首先准备一台良好的12英寸电视机,并供给显象管各极电压,使灯丝电压为12伏,加速极电压为120伏,聚焦电压为0~400伏,高压为12千伏,阴极电压能从十几伏调到一百伏左右。

一、截止电压的测试

目前国产电视机一般都是采用阴极调制的。调整阴极电压的大小,就可以控制电子束流的强弱,从而可以控制荧光屏的发光亮度。当把阴极电压由低逐渐调高时,荧光屏慢慢变暗。当阴极电压调高到使荧光屏停止发光时,此时的阴极电压就是管子的截止电压。

1.测试方法:

①套上显象管的偏转线圈,插上管座,使显象管处于正常工作状态;②开机后调整亮度电位器,使荧光屏出现光栅;③然后反方向旋转亮度电位器,直到光栅刚刚要消失时,将万用表量程选择开关拨至直流电压档,表笔的正端接显象管阴极(即第2脚),负端接地,如图1所示。此时所测量的阴极电压,就是被测管的截止电压。

图1
图1 🔍原图 (381×479)

测量时,必须将高频头频道开关转到空频道,或者断开天线插头,使荧光屏上出现纯白光栅。光栅上不能有图象信号和噪声颗粒,否则测出的截止电压要比实际的高。测试时,周围环境亮度要暗一些,避免阳光直射荧光屏。用内阻高的万用表电压档测出的数值可以更准确些。

2.测量数据的分析与处理:

目前国产和进口显象管截止电压范围从20多伏~90伏左右,零散性很大。进口显象管的截止电压一般偏高,例如,日本东芝公司生产的310GNB4A(Q)显象管及NEC公司生产的310GNB4显象管,其截止电压为40~50伏,而日本松下公司生产的310ZHB4显象管,截止电压甚至达70~80伏。但是国产显象管的截止电压多数偏低,一般为20~40伏。因此,使用显象管时,一定要搞清截止电压,才能正确选择工作条件。

(1)对截止电压低的管子的处理。

例如有一台电视机的显象管坏了,原机采用日本NEC公司产的310GNB4显象管,截止电压约为50伏。换上一只截止电压为25伏的国产显象管后,由于截止电压偏低,出现了亮度不足的现象。大家知道,在一定条件下显象管的截止电压与加速极电压成正比关系。要想提高管子的截止电压,只要把加速极电压提高即可。现在要将所换管的截止电压由25伏提高到50伏,可把加速极电压由120伏提高到240伏使用。这样不但提高了亮度,而且清晰度也有所改善。

(2)对截止电压高的管子的处理。

有一台电视机换显象管后出现对比度不足和亮度不能完全关灭的现象。经实际测试管子的截止电压为90伏、加速极电压为150伏。一般说来截止电压高的管子,要求视频信号的推动电压也高。如果电视机的放大能力富裕量不大,用上这支管子后,就会出现黑白对比度不足的现象。解决的办法,一是增大视放增益,二是降低加速极电压。若增大视放增益有困难,则可将加速极电压降低到100伏,这时管子的截止电压就降低到60伏左右。截止电压降低后,管子要求的视频信号的推动电压也相应变小了。所以黑白对比度就增强了。截止电压降低后,阴极上加上不大的电压就可以把电子束截止掉,这样亮度关不灭的现象也就消除了。

二、调制量的测试

调制量是表征显象管对电视信号调制能力的参量。调制量较小时,电视信号变化一点点,就可以引起电子束流较大的变化。调制量较大时,要想达到理想的黑白对比度,就需要较大的视频信号去推动显象管。调制量的定义是:凋制量等于截止电压减去电子束流为50微安时的阴极电压。

1.测试方法:

①先按上述方法测量一下被测管的截止电压;②将接显象管阴极(第2脚)的引线用烙铁焊开,然后串入万用表。将万用表的量程选择开关打到直流电流档,正表笔接管座第2脚,负表笔接第2脚原来的引线,如图2所示。调整亮度电位器,使阴极电流为50微安,此时就不要再动亮度电位器了;③恢复原来断开的电路,将万用表量程选择开关转到直流电压档,用正表笔接管座的第2脚,负表笔接地,测出此时的阴极电压;④根据以上测出的截止电压和阴极电压,就可计算出调制量来。

图2
图2 🔍原图 (379×433)

测调制量时,光栅上不能有任何信号,否则测出的数据就偏大。

2.测试数据的分析与处理:

12英寸的显象管,在采用阴极调制时,调制量一般应小于16伏。截止电压高的管子,调制量也大,截止电压低的管子,一般来说调制量也小。调制量大的管子需要较大的视频信号去推动;调制量小自然好,但也不能太小,否则易出现黑白对比度太强、反差太大、黑白层次少、图象清晰度差的毛病。一只管子的调制量的大小,可以通过改变加速极电压的大小来改变。一般情况下,提高加速极的电压,可使调制量增大,降低加速极的电压,可使调制量减小。

加速极电压对截止电压和调制量都有影响。如果有的显象管测出的截止电压比较低,同时调制量又较大,这种情况一般是由于阴极发射不良造成的。对于这种管子,改变加速极电压不会带来什么好处,只能从提高阴极发射能力上想办法。

三、阴极发射电流的测量

显象管的阴极发射电流就是阴极电位与调制极电位相等时的发射电流。阴极发射电流的大小,对显象管的调制能力、清晰度起着非常重要的作用。由于每一只管子的截止电压大小不一样,所以都有一个最低阴极发射电流值,附表列举了各种截止电压所对应的最低阴极发射电流的数值。如果阴极发射电流I\(_{K}\)小于这个数值,说明此管阴极发射不好。IK小的管子,主要是显象管制造工艺不良造成的。显象管经长时间使用后,I\(_{K}\)也会逐渐减小,IK小到一定程度后,管子的清晰度、对比度就会大幅度下降,此时显象管的寿命就终了。

1.阴极发射电流的测量方法:

具体测试步骤如下:①将显象管阴极(即第2脚)的引线断开;②把万用表量程选择开关打到直流电流档,用鳄鱼夹将正表笔接到第2脚,负表笔暂时悬空;③开机通电将灯丝预热两分钟以上;④把负表笔接地,同时用改雄的金属部分将被测管的阴极和调制极(即1、2脚)短路一下,这时万用表上的读数,就是被测管的阴极发射电流。参看图3。

图3
图3 🔍原图 (377×443)

值得注意的是测量阴极发射电流时,动作要迅速。读出阴极发射电流数值后立即将负表笔与地断开,测量时间要小于10秒,以免损伤阴极。灯丝电压应调整到额定值12伏,误差越小越好。测量I\(_{K}\)时,由于电流较大,电视机的高压要跌落,所以实测数值偏小,为此要进行校正。一般可按下式进行校正,即:

I\(_{K}\)≈I′K+I′\(_{K}\)(10~15%)

式中I\(_{K}\)为实际的阴极发射电流,I′K为所测阴极发射电流。若I′\(_{K}\)大于1毫安,则应加上15%I′K,若小于1毫安,则应加上10%I′\(_{K}\)。

2.测试数据的分析与处理:

(1)用上述方法测得一只显象管的发射电流I′\(_{K}\)为790μA,所以IK=790μA+790μA×10%=869μA又测得此管的截止电压为40伏,查得最低发射电流为759μA。因为869μA>759μA,所以可以判定此管的阴极发射性能是合格的。

(2)有一只显象管装在电视机上收看,图象清晰度、对比度还可以。但是经实测截止电压为60伏,阴极发射电流IK为820μA。查表得知,截止电压为60伏时的最低阴极发射电流为1396μA。这说明这只管子的阴极发射能力较差,这样的管子一般说来寿命不会长久。如果是因为该管真空度不好(放气量大或慢漏气)或者管内有使阴极中毒的物质。这样的管子就不好挽救了。如果是因为阴极激活不充分,可以把阴极再激活一次试试看。

图4
图4 🔍原图 (1843×471)

(3)有一只显象管已经使用了多年,想了解一下此管还能看多久。经测试,该管的截止电压为50伏、调制量为16伏、阴极发射电流为740μA。查表得知,此管的最低阴极发射电流为106μA,现已降到740μA,相当于最低阴极发射电流的70%。一般来说,阴极发射电流下降到最低发射电流的70%左右时,就认为该管的寿命终了。如果继续使用就会出现清晰度差、对比度下降的现象。

四、阴极活性的测试

阴极活性是表征显象管寿命的重要参数。有的管子虽然阴极发射合格,但是一经使用,寿命不长,用不了一、二年阴极发射电流就大幅度下降,造成图象模糊、对比度下降,以至不能正常观看。造成这种“短命”管的因素很多,有管内真空度不良、制造阴极的材料不良等。可以通过测试阴极活性的好坏,大致判断管子寿命的长短。

阴极活性A\(_{K}\)=IK欠/I\(_{K}\)额,其中IK欠为灯丝电压为额定值的85%(即10.2伏)时的阴极发射电流,I\(_{K}\)额为灯丝电压为额定值(即12伏)时的阴极发射电流。当AK≥80%时。认为显象管是合格的。

1.A\(_{K}\)的测试方法:

①首先测出灯丝欠压状态下的发射极电流。在灯丝回路中串入一个几十欧姆的线绕电位器,并用万用表监视灯丝(3、4脚)两端的电压,如图4所示。调节电位器,使灯丝电压下降到10.2伏,待5分钟等阴极工作温度稳定后,按上述测阴极发射电流的方法,测出欠压状态下的阴极发射极电流I\(_{K}\)欠。②测完IK欠后,将灯丝电压调到12伏,等两分钟后再测出此时的阴极发射电流I\(_{K额}\)。最后按上式计算出AK来。

图5
图5 🔍原图 (471×599)

2.测试数据的分析与处理:

有一只显象管,利用上述方法测得I\(_{K}\)欠为540μAIK额为900μA,阴极活性A\(_{K}\)=IK欠/I\(_{K额}\)=540/900=60%<80%,说明此管的质量有问题,一般说来使用寿命不会长久。

对于A\(_{K}\)较低的管子,如果是因为管内真空度不良造成的,那就没有什么补救的办法。如果是因为阴极激活不好造成的,还可以再激活一次看看。激活的方法是:在显象管的灯丝上加20伏左右的电压,在调制极上加+5伏左右(相对阴极而言)的电压,其他各极均不加电压。待5分钟后,停止激活。这时测试一下AK看有无提高,如果A\(_{K}\)提高了,过几天再测试一下AK,如果能保持,说明此管被激活了。如果A\(_{K}\)不能提高,或者提高后不能保持住,这样的管就不好挽救了。(天津显象管厂 朱家林)