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1 引言
近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以大規(guī)模集成電路和微處理 技術(shù)為核心的智能化儀器儀表，由于其具有結(jié)構(gòu)緊湊、故障率 低、使用方便、靈活等特點(diǎn)，在國防工業(yè)、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域得 到了廣泛的應(yīng)用。但是，這些儀器生產(chǎn)廠家很少提供原理圖或故 障檢查的詳細(xì)說明資料，有的廠家只提供一個(gè)簡單的使用說明。 這樣，一旦儀器儀表發(fā)生故障，很難立即查明故障原理并立即予 以排除。若與廠家聯(lián)系修理，則存在著時(shí)間緊、維修費(fèi)用高等問 題。針對(duì)這些問題我們作了一些研究，掌握了一些儀器儀表發(fā)生 故障的檢修方法，能較快而又準(zhǔn)確地判斷出故障的原因和部位， 迅速恢復(fù)儀器的使用。
2 常用的故障檢查方法
2.1自測試判斷法
智能儀器均以單片機(jī)為基礎(chǔ)，其自身都具有測試功能，即 儀器自我診斷故障功能。一般情況下，測試是在儀器通電瞬間進(jìn) 行的。當(dāng)儀器發(fā)生故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警聲或給出錯(cuò)誤代碼，如 FLUKE公司生產(chǎn)的8840A數(shù)字電壓表，發(fā)生故障時(shí)顯示“77”錯(cuò) 誤代碼，即IEEE-488接口自測試錯(cuò)誤;顯示“52”錯(cuò)誤代碼，即此 時(shí)命令無效;顯示“14”錯(cuò)誤代碼，即200kΩ電阻測量擋過量 程。根據(jù)錯(cuò)誤代碼參照原理方框圖和使用說明書中有關(guān)說明，即 可粗略判斷出故障的產(chǎn)生原因和大概部位。需注意的是，不同的 儀器儀表其錯(cuò)誤的代碼的形式和含義不盡相同，此方法在儀器儀 表電源電壓及CPU的運(yùn)行正常情況下可檢測A/D、D/A等故障 部位。
2.2 程序“跑飛”處理法
當(dāng)智能化儀器發(fā)生顯示輸出出錯(cuò)、操作儀器面板鍵無反應(yīng)或 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)失控現(xiàn)象時(shí)，一般
都是因儀器受干擾、使微處理器的PC值出錯(cuò)造成程序“跑飛”所 致。這時(shí)可通過按復(fù)位鍵或關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)的做法，使儀器的微處 理器PC值從0000H開始再執(zhí)行一次初始化程序，即可使儀器再 次進(jìn)入正常工作狀態(tài)。若現(xiàn)象依然存在，應(yīng)檢查儀器電源、儀器 接口接地是否良好、微處理器的外接晶體的引腳是否有波形輸 出、程序存儲(chǔ)器是否損壞等。另外，還應(yīng)檢查儀器儀表是否處于 嚴(yán)重的電磁干擾環(huán)境之中。若環(huán)境問題無法解決，應(yīng)采取增加屏 蔽的措施。
2.3 詢問觀察觸摸法
詢問觀察觸摸法是儀器儀表故障檢查的常用的基本方法。 當(dāng)儀器儀表出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員首先應(yīng)當(dāng)盡可能多的詢問一下 儀器儀表發(fā)生故障前后的工作情況，這一點(diǎn)對(duì)維修人員來說是相 當(dāng)重要的。它可以大概判斷是人為引起或是電源引起，還是儀器 儀表本身的零器件損失造成的。然后在斷電的情況下，觀察儀器外觀是否有元器件的接線端燒 焦、脫落、變形、相碰等現(xiàn)象。依次打開儀器殼檢查有關(guān)集成塊和 接插件，確認(rèn)是否有松動(dòng)、接觸器不良及明顯燒焦的部位，后 再給儀器送電并用手觸摸電源變壓器、散熱器、集成電路等是否 有過熱現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，應(yīng)該立即斷電，把異?，F(xiàn)象的部件 或元器件作為重點(diǎn)的檢查對(duì)象，即可查出發(fā)生故障的確切部位和 原因。
2.4 信號(hào)測量法
此法也是專業(yè)維修人員常用的方法之一。該法是用萬用表、 示波器、邏輯筆等儀器進(jìn)行測量。在實(shí)際工作中，具體使用哪 一種方法和儀器應(yīng)該根據(jù)所處的環(huán)境、維修資料和手邊的工具來 決定。
①萬用表法
借助于萬用表，測試各種有關(guān)部件是否完好;測試儀器的集 成塊電平是否在正常的使用范圍;測試各種接插件;接線端子和 有關(guān)線路的通斷。在用萬用表判斷TTL和COM集成電路電平時(shí)， 應(yīng)滿足以下要求:CMOS電路用單正電源供電，其電路的工作電 壓很寬(3～18V)在特定電源電壓下，輸入輸出電平如表1所示。
TTL電路以美國的74LSXX系列為例，其輸入/輸出電平關(guān) 系如表2所示。
②示波器法
結(jié)合儀器的有關(guān)資料，使用示波器測量各測試點(diǎn)的電壓波形 及脈沖相關(guān)的時(shí)間參數(shù)并進(jìn)行認(rèn)真分析，確定出故障發(fā)生的大概 部位和原因。例如，用示波器測量振動(dòng)器波形和頻率，如果測量 不出來，則可能是晶體或別的振
蕩器件損壞;用示波器測量各直流電源的紋波等，當(dāng)電源的紋波 過大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定整個(gè)儀器性能指標(biāo)下降的情況。應(yīng)注 意的是，用示波器測量直流電源紋波時(shí)，示波器的輸入耦合選擇 應(yīng)放在AC耦合的位置。
③邏輯筆法
對(duì)于手中有邏輯筆的修理人員，可借助于邏輯筆、參考儀表 的修理原理圖和有關(guān)資料，測量各有關(guān)集成電路引腳輸入輸出邏 輯狀態(tài)、高低電平是否正確，脈沖信號(hào)是否存在。若測量出現(xiàn)異 ?，F(xiàn)象時(shí)，則說明被測部分或輔助電路有關(guān)器件損壞，應(yīng)換用新 的同型號(hào)的器件。邏輯筆測試法多用集成塊較多的電路，有備板 的儀器儀表發(fā)生故障的場合。
2.5 替代法
儀器儀表的故障多數(shù)是由于某些元器件損壞或某個(gè)連接零件
不良造成的。利用替代法檢查儀器儀表的故障時(shí)會(huì)收到又快又準(zhǔn) 的效果，此法適合于有相同型號(hào)的儀器或儀器電路有備用板、 備用芯片的情況。當(dāng)儀器發(fā)生故障時(shí)，首先排除因電源不對(duì)造成 的故障，再用正常的儀器上的有關(guān)單元，電路板或芯片，替代發(fā) 生故障的儀器上對(duì)應(yīng)單元電路板或芯片。換上某電路板或備用芯 片后儀器儀表故障消失了，則說明了儀器原線路有故障，應(yīng)做進(jìn) 一步的檢查和確認(rèn)。
2.6 工作原理分析法
工作原理分析法適用于配備有工作原理圖的儀器儀表。該法 適合于排除較復(fù)雜的儀表故障，是專業(yè)維修人員常用的方法 之一。該法的前提是，儀表維修人員必須熟悉儀表的結(jié)構(gòu)和工作 原理，了解各部件的作用和性能。當(dāng)儀器發(fā)生故障時(shí)，通過分
析儀表的結(jié)構(gòu)和工作原理，并借助于測試線路板上的各有關(guān)測試 點(diǎn)的電壓波形和脈沖信號(hào)，即可將點(diǎn)落實(shí)到其中某一單元。再將 有故障的單元分成若干小部分，利用這一單元的工作原理作進(jìn)一 步分析，即可將故障點(diǎn)縮小到這一單元的更小部位上，使故障范 圍迅速縮小。這種故障判斷法既迅速又準(zhǔn)確。若發(fā)生判斷失誤， 再重復(fù)上述查找方法，就可以立即糾正，終找到故障發(fā)生的原 因和確定部位。
3 實(shí)例
以下圖為例說明排除故障的思路
3.1 無A/D轉(zhuǎn)換顯示結(jié)果
首先檢查ADC0804的第20腳5V電源。在其正常情況下，19 腳用波器觀察應(yīng)該有5V左右的峰值正弦信號(hào)。用萬用表直流檔 測量應(yīng)有2.5V左右的電壓指示
值，因?yàn)?9腳和4腳是ADC0804時(shí)鐘需要外接的電阻電容。后 檢查8腳是否有信號(hào)輸入等。
3.2 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示不穩(wěn)定
可能有以下原因引起:電源電壓紋波是否過大;8腳模擬地和 10腳數(shù)字地是否接在一起;接地是否良好;是否處于干擾環(huán)境等 因素。
4 結(jié)論
乳化改性瀝青設(shè)備配套應(yīng)用
的儀器儀表常用的有，帶脈沖顯示的流量計(jì)、溫度顯示控制表、變 頻調(diào)速器等，用上述方法分析判斷和處理故障同樣適用。為此，用 戶單位和設(shè)備制造企業(yè)，通過仔細(xì)認(rèn)真的服務(wù)可以有效的克服儀 表制造廠服務(wù)不到位的困難。