智能儀表的常見故障檢修方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯智能儀表的常見故障檢修方法 同其他儀表設(shè)備一樣，智能儀表在使用過程中也可能會消失故障甚至損壞，一旦產(chǎn)生這樣的問題，應(yīng)當盡快予以解決并使儀表能夠恢復(fù)正常工作。當然，智能儀表中由于引入了微型計算機后，雖然儀表的功能大大加強，但也給診斷故障和排解故障（其中包括微型計算機硬件及軟件的故障診斷與處理）增加了肯定的困難。這就要求智能儀表的使用、維護人員必需具備肯定的智能化設(shè)備的故障診斷、檢修及維護的學(xué)問。 一、常見故障類型 智能儀表的故障類型一般可分為硬件故障和軟件故障兩大類。 1.常見的硬件故障 （1）規(guī)律錯誤 儀表硬件的規(guī)律錯誤通常是由于設(shè)計錯誤、加工過程中工藝性錯

2、誤或使用中其他因素所造成的。這類錯誤主要包括：錯線、開路、短路、相位出錯等幾種狀況，其中短路是最常見的也較難排解的故障。智能儀表在結(jié)構(gòu)設(shè)計上往往要求體積小，從而使印刷電路板的布線密度高，使用中異物等經(jīng)常造成引線之間的短路而引起故障。開路故障則經(jīng)常是由于印刷電路板的金屬化孔質(zhì)量不好，或接插件接觸不良所造成的。 （2）元器件失效 元器件失效的緣由主要有兩個方面：一是元器件本身已損壞或性能差，諸如：電阻、電容的型號、參數(shù)不正確，集成電路已損壞，器件的速度、功耗等技術(shù)參數(shù)不符合要求等；二是由于組裝緣由造成的元器件失效，如：電容、二極管、三極管的極性錯誤，集成塊的方向安裝錯誤等。 （3）牢靠性差 系統(tǒng)不

3、行靠的因素許多，例如：金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經(jīng)不起振動；內(nèi)部和外部的干擾、電源的紋波系數(shù)過大、器件負載過大等都會造成規(guī)律電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等狀況也會引起系統(tǒng)牢靠性差。 （4）電源故障 若智能儀表存在電源故障，則通電后，將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設(shè)計要求；電源引出線和插座不對應(yīng)；各檔電源之間短路；變壓器功率不足，內(nèi)阻大，負載力量差等。 2.常見的軟件故障 （1）程序失控 這種故障現(xiàn)象是以斷點連續(xù)方式運行時，目標系統(tǒng)沒有按規(guī)定的功能進行操作或什么結(jié)果也沒有。這是由于程序轉(zhuǎn)移到?jīng)]有預(yù)料到的地方或在某處循環(huán)所造成的。這類錯誤產(chǎn)生的緣由有：程序中

4、轉(zhuǎn)移地址計算有誤、工作寄存器沖突等。在采納實時多任務(wù)操作系統(tǒng)時，錯誤可能在操作系統(tǒng)中，沒有完成正確的任務(wù)調(diào)度操作；也可能在高優(yōu)先級任務(wù)程序中，CPU在消失死循外。 （2）中斷錯誤 不響應(yīng)中斷。CPU 不響應(yīng)任何中斷或不響應(yīng)某一個中斷。這種錯誤的現(xiàn)象是連續(xù)運行時不執(zhí)行中斷服務(wù)程序的規(guī)定操作。當斷點設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時反而碰不到斷點。造成錯誤的緣由有：中斷掌握寄存器（1E、IP）初值設(shè)置不正確，使CPU 沒有開放中斷或不允許某個中斷源懇求；對片內(nèi)的定時器、串行口等特別功能寄存器的擴展I/O 口編程有錯誤，造成中斷沒有被激活；某一中斷服務(wù)程序不是以RETI 指令作為返回主程序的指令，CPU

5、 雖已返回到主程序，但內(nèi)部中斷狀態(tài)寄存器沒有被清除，從而不響應(yīng)中斷；由于外部中斷的硬件故障使外部中斷懇求失效。 循環(huán)響應(yīng)中斷。這種故障是CPU 循環(huán)地響應(yīng)某一個中斷，使CPU 不能正常地執(zhí)行主程序或其他的中斷服務(wù)程序。這種錯誤大多發(fā)生在外部中斷中。若外部中斷以電平觸發(fā)方式懇求中斷，那么當中斷服務(wù)程序沒有有效清除外部中斷源（例如，8251 的發(fā)送中斷和接收中斷在8251 受到干擾時，不能被清除）時，或由于硬件故障使得中斷始終有效，此時CPU 將連續(xù)響應(yīng)當中斷。 （3）輸入/ 輸出錯誤。這類錯誤包括輸入操作雜亂無章或根本不動作。錯誤的緣由有：輸出程序沒有和IO 硬件協(xié)調(diào)好（如地址錯誤、寫入的掌握字

6、和規(guī)定的IO 操作不全都等）；時間上沒有同步；硬件中還存在故障等。 總之，軟件故障相對比較隱藏，簡單被忽視，查找起來一般很困難，通常需要測試者具有豐富的實際閱歷。 二、故障診斷的基本方法 由于微處理器引入到儀表中，使智能儀表的功能大大增加，同時也給診斷故障和排解故障增加了困難。首先，推斷出儀表故障屬于軟件故障還是硬件故障就比較困難，這項工作要求修理人員具有豐富的微處理器硬件學(xué)問和肯定的軟件編程技術(shù)才能正確推斷故障的緣由，并快速排解。 雖然利用自診斷程序可以進行故障的定位，但是，任何診斷程序都要在肯定的環(huán)境下運行，如電源、微處理器工作正常等環(huán)境。當系統(tǒng)的故障已經(jīng)破壞了這個環(huán)境，自診斷程序本身都無

7、法運行時，診斷故障自然就無能為力了；另外，診斷程序所列出的結(jié)果有時并不是惟一的，不能定位在哪一詳細部位或芯片上。因此，必要時還應(yīng)輔以人工診斷才能奏效。下面介紹一些診斷故障的基本方法。 1.敲擊與手壓法 儀表使用時，常常會遇到儀表運行時好時壞的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象大多數(shù)是由于接觸不良或虛焊造成的，對于這種狀況可以采納“敲擊與手壓法”。 所謂敲擊，就是對可能產(chǎn)生故障的部位，通過橡皮榔頭或其他敲擊物輕小扣打插件板或部件，看看是否會引起出錯或停機故障。所謂手壓，就是在故障消失時，關(guān)上電源后，對插接的部件和插頭插座重新用手壓牢，再開機試試是否會消退故障。假如發(fā)覺敲打一下機殼正常，最好先將全部接插頭重新插牢再試

8、；假如手壓后儀表正常，則將所壓部件或插頭的接觸故障排解后再試；若上述方法仍不勝利，則選用其他方法。 2. 利用感覺法 這種方法是利用視覺、嗅覺和觸覺發(fā)覺故障并確定故障的部位。某些時候，損壞了的元器件會變色、起泡或消失燒焦的斑點；燒壞的器件會產(chǎn)生一些特別的氣味；出故障的芯片會變得很燙。 另外，有時用肉眼也可以觀看到虛焊或脫焊處。 3. 拔插法 所謂“拔插法”，是通過拔插智能儀表機內(nèi)一些插件板、器件來推斷故障緣由的方法。假如拔除某一插件或器件后，儀表恢復(fù)正常，則就說明故障發(fā)生在這里。 4. 元器件交換摸索法 這種方法要求有兩臺同型號的儀表或有足夠的備件。將一個好的備品與故障機上的同一元器件進行替換

9、，查看故障是否消退，以找出故障器件或故障插件板。 5. 信號對比法 這種方法也要求有兩臺同型號的儀表，其中有一臺必需是正常運行的。使用這種方法還要具備必要的設(shè)備，例如，萬用表、示波器等。按比較的性質(zhì)可將其分為電壓比較、波形比較、靜態(tài)電阻比較、輸出結(jié)果比較、電流比較等。 詳細的做法是：讓有故障的儀表和正常的儀表在相憐憫況下運行，而后檢測一些點的信號，再比較所測的兩組信號。若有不同，則可以斷定故障出在這里。 這種方法要求修理人員具有相當?shù)膶W(xué)問和技能。 6. 升降溫法 有時，儀表工作時間較長或在夏季工作環(huán)境溫度較高時就會消失故障。關(guān)機檢查時正常，停一段時間再開機也正常，但是過一會兒又消失故障，這種故

10、障是由于個別集成電路或元器件性能差，高溫特性參數(shù)達不到指標要求所致。為了找出故障緣由，可以采納升降溫方法。 所謂降溫，就是在故障消失時，用棉簽將無水乙醇在可能出故障的部位抹擦，使其降溫，觀看故障是否消退。所謂升溫，就是人為地把環(huán)境溫度上升，比如將加熱的電烙鐵靠近有疑點的部位（留意，切不行將溫度升得太高以致?lián)p壞正常器件），試看故障是否消失。 7. 騎肩法 “騎肩法”也稱“并聯(lián)法”。把一塊好的集成電路芯片安裝在要檢查的芯片之上，或者把好的元器件（電阻、電容、二極管、三極管等）與要檢查的元器件并聯(lián)，保持良好的接觸。假如故障出自于器件內(nèi)部開路或接觸不良等緣由，則采納這種方法可以排解。 8. 電容旁路法

11、 當某一電路產(chǎn)生比較驚奇的現(xiàn)象，例如顯示器上顯示混亂時，可以用“電容旁路法”確定有問題的電路部分。例如，將電容跨接在集成電路的電源和地端；將晶體管電路跨接在基極輸入端或集電極輸出端，觀看對故障現(xiàn)象的影響。假如電容旁路輸入端無效，而旁路它的輸出端時，故障現(xiàn)象消逝，則問題就消失在這一級電路中。 9. 轉(zhuǎn)變原狀態(tài)法 一般來說，在故障未確定前，不要任憑觸動電路中的元器件，特殊是可調(diào)整式元器件更是如此，例如電位器。但是，假如事先實行復(fù)位參考措施（例如，在未觸動前先做好位置記號或測出電壓值或電阻值等），必要時還是允許觸動的，或許轉(zhuǎn)變之后，故障會消退。 10. 故障隔離法 “故障隔離法”不需要相同型號的設(shè)備

12、或備件做比較，而且平安牢靠。依據(jù)故障檢測流程圖，分割包圍逐步縮小故障搜尋范圍，再協(xié)作信號對比、部件交換等方法，一般會很快查到故障所在。 11. 使用工具診斷法 利用修理工具和測試設(shè)備對集成電路芯片、電阻、電容、二極管、三極管、晶閘管等元器件進行測試、分析、推斷。測試觀看的內(nèi)容主要是：信號波形、電流、電壓、頻率、相位等參數(shù)，依據(jù)這些所得信息進行故障診斷。 12. 直接閱歷法 修理人員經(jīng)過肯定時間的維護實踐，對于所使用的儀表系統(tǒng)已比較熟識，積累了豐富的閱歷，清晰什么部位有什么特征，什么是正?，F(xiàn)象，什么是特別現(xiàn)象。 當系統(tǒng)發(fā)生故障時，經(jīng)?？捎弥苯佑^看的方法，憑借修理閱歷，找出故障并快速排解。 13.

13、 軟件診斷法 “軟件診斷法”也是智能儀表的一種有效的故障診斷方法。通常智能儀表都是具有故障自動診斷功能，這是由預(yù)先編制的軟件程序?qū)崿F(xiàn)的。 三、故障的處理方法 上面介紹了故障診斷的一些方法，但診斷出故障的精確部位只能說是完成了修理工作的一大部分，剩下的10的任務(wù)是修理工作。即便是這一小部分工作，假如不加以重視，也會達不到預(yù)期的目標甚至是功虧一簣。本文主要介紹一些智能儀表修理方面的學(xué)問，這些學(xué)問對于任何電子產(chǎn)品的修理也是適用的。 1. 去除被替換元器件 假如已經(jīng)診斷出某個元器件已經(jīng)損壞，或者懷疑它有問題，就要把它從原位置上取下來。這一工作對于兩個接線端或者帶插座的集成電路是比較簡單的，但是對于那些

14、直接焊接在印刷電路板上的集成電路芯片或者多頭的元器件，如三極管、繼電器、電阻排等，就絕非易事。要拆除這類元器件一般可用下面幾種方法。 （1）使用“塑料吸管”，也就是不帶電烙鐵的吸錫器。使用過程是：先用電烙鐵加熱要去除的焊錫，直到熔化，然后把真空吸管對準熱的焊錫，快速移去烙鐵，同時放松真空泵上的彈簧，這樣就能把焊錫吸到管內(nèi)的一個存放室。 （2）采納獸醫(yī)用的大號注射針頭將其磨平后，一邊用烙鐵加熱焊錫使其熔化，一邊快速將針頭套住端子插下去，使焊錫與端子分別。 （3）先用一根銅絲束帶與焊錫相接觸，然后加熱焊點四周處的銅束，銅束很快升溫，并且把熱量傳給焊錫，焊錫就熔化，在毛細作用下進入銅絲束帶，焊錫被吸

15、走。 （4）采納一種叫做“起出器”和“熔焊頭”的專用工具。要焊下芯片時，只要把這個“起出器”插在芯片上，同時用“熔焊頭”在印刷板的背面加熱，待焊錫全部熔化后，壓下“起出器”上方的按鈕，這時彈簧片對芯片產(chǎn)生一個向上的彈力，芯片就會彈起，脫離電路板。 2. 去除焊接殘留物 取出元器件后，電路板孔中不行避開地還有殘留的焊錫。這時可以先加熱使其熔化，然后快速地將牙簽或小鐵釘插入孔中待焊錫冷卻后拔出，這樣就能使孔保持放開，以便以后再插入元器件。去除堵在焊孔中的焊錫的另一種方法是：使用微型鉆頭把焊孔鉆通，但采納這種方法時，肯定要把鉆孔產(chǎn)生的碎屑全部清除潔凈?？梢杂梅糯箸R來進行認真檢查。 3. 修理電路板

16、在焊上新元件以前，先要檢查一下有沒有與電路板脫離了的導(dǎo)線或焊片。假如導(dǎo)線斷了，則應(yīng)重新焊接使導(dǎo)線連上，可使用18# 或20# 導(dǎo)線。最好使用背面有粘著劑的印刷線重新貼在損壞的地方，刮去新印刷線兩端表面的氧化層，使它能與老的線路相焊接，再把多余的錫粒全部掃清，鉆通全部被垃圾填沒的引線端子孔。 4. 檢查替換的元器件 在焊接以前先檢查一下替換的元器件是很有必要的。這就需要修理人員具有較高的理論學(xué)問和測試技術(shù)，借助于常用的測試儀表對電阻、電容、二極管、三極管、集成電路芯片等進行測試推斷。 也可采納更簡潔的方法，把芯片和其他元器件的端子插到對應(yīng)的焊孔中去，并且用牙簽塞緊，然后上電。假如功能正常，就可以拔去牙簽，焊上元件。 5. 焊接 毫無疑問，手工焊接是電子修理中最不引起重視、最簡單操作失誤的一項工作。很多人不但焊接技術(shù)差，而且烙鐵也常常用錯。焊接不是僅僅簡潔地把兩種金屬連在一起，它的正確意義是：把兩種金屬熔化并組合成一種像機械連接在一起的、牢靠的電氣連接。在這一過程中對時間和溫度的要求很嚴，在正確使用烙鐵時，手工焊接通常在1.5 s 或更短的時間內(nèi)完成。 為了清潔焊接處的油膩、灰塵或氧化層，應(yīng)當使用品質(zhì)良好的清潔助焊劑。焊接勝利的關(guān)鍵是電烙鐵。要選擇一把工作溫度與要修理的電路板相適應(yīng)的烙鐵，功率太低或太高的電烙鐵都是不正確的。烙鐵頭應(yīng)當盡可能大些，但要比被焊的元件稍小。為了使