(1)自测试判断法
智能仪器均以单片机为基础,其自身都具有测试功能,即仪器有自我诊断故障的功能,一般是在仪器通电的瞬间进行的。当仪器发生故障时,会发出报警声或显示出错误代码,如FLUKE公司生产的8840A数字电压表,当仪器发生故障时,若显示"77"错误代码,即为IEEE--488接口自测试错误;若显示"52"错误代码,则表明此时的命令无效;若显示"14"错误代码,即为200kll电阻测量档超过量程。根据错误代码并参照原理方框图和说明书中的有关说明,即可粗略地判断出故障的大概部位和产生的原因。须注意的是,不同的仪器仪表其错误代码的形式和含义是不尽相同的,此方法适用于在仪器仪表的电源电压及CPU的运行均正常的情况下查找A/D、D/A等故障的部位。
(2)程序"跑飞"处理法器受到干扰使微处理器的PC值错误造成程序"跑飞"所致,这时可通过按复位键或关机重新启动的做法,使仪器的微处理器PC值从0000H开始再执行一次初始的程序,即可使仪器再次进入正常的工作状态。若故障现象依然存在,则应检查:仪器的电源和仪器接口、接地是否良好;微处理器的外接晶体的引脚是否有波形输出;程序存储器是否损坏等。另外,还应检查仪器是否处于受严重电磁干扰的环境中,若环境问题无法解决,应采取加屏蔽的措施。
(3)询问、观察、触摸法
此法是用仪器仪表做故障检查时最常用的基本方法,当仪器仪表出现故障时,维修人员首先应尽可能地询问一些故障发生前后的工作情况,这一点对维修人员来说是相当重要的,它可以大致判断出故障是人为还是电源引起的,或是仪器仪表本身元器件损坏而造成的。然后,在断电的情况下观察仪器的外观,查看元器件的接线端是否存在烧焦、脱落、变形或相碰等现象,然后依次打开仪器壳检查有关的集成块和接插件,确认是否有松动、接触器不良和明显烧焦的部位,最后,使仪器得电,并用手触摸电源变压器、散热器、集成电路等,感觉是否有过热的现象。当发生异常时,应该立即断电,再将出现异常现象的部件或元器件作为重点检查对象,据此即可查出故障的确切部位及原因。
(4)信号测量法
此法也是专业维修人员常用的方法,即用万用表、示波器、逻辑笔等仪器通过测量来查找故障。在实际工作中,具体使用哪一种方法应根据所处的环境、维修资料和手边的工具来决定。
①万用表法
借助万用表的测试查看如下方面:各有关部件是否完好;仪器的集成块电平是否在正常的使用范围内;各种接插件和接线端子以及有关线路的通断状况。在用万用表判断TTL和CMOS集成电路电平时,应满足以下要求:CMOS电路用单一的正电源供电,其电路的工作电压很宽(3-18 V),在此特定的电源、电压下的输入、输出电平值如表1所示。
名称符号VDO V输出电平V
高电平输出VOH5.010.0>4.95>9.95
低电平输出VVL5.010.0<0.05<0.05
高电平输入VIH5.010.0>3.50>7.00
低电平输入VIL5.010.0<1.50<3.00
TTL电路以美国的74LSXX系列为例,其输入/输出电平的关系如表2所求。
名称符号最大值V最小值V高电平输出VOH2.4低电平输出VOL0.4高电平输入VIH2.0低电平输入VIL0.8
②示波器法
结合仪器的有关资料,使用示波器测量各测试点与电压波形及脉冲相关的时间参数,并进行认真的分析,以确定故障发生的大概部位和原因。例如,用示波器测量振动器的波形和频率,如测不出来,则可能是晶体或别的振荡器件已损坏;当用示波器测量各直流电源的波纹时,若电源的波纹过大,则会出现数据不稳定或整个仪器的性能指标下降的情况。应注意的是,用示波器测量直流电源波纹时,示波器的输入耦合选择应放在AC耦合的位置。
③逻辑笔法
对于手中有逻辑笔的修理人员,可借助于逻辑笔并参考仪表的修理原理图和有关资料,测量各有关集成电路引脚输入、输出的逻辑状态,高低电平是否正确,脉冲信号是否存在等。若出现测量异常时,则说明被测部分或辅助电路的有关器件已损坏,应换用新的同型号的器件。逻辑笔测试法多用于集成块较多的电路,或有备用板的仪器仪表出现故障的场合。
(5)替代法
仪器仪表的故障,多数是由于某些元器件损坏或某个连接零件不良而造成的。利用替代法检查仪器仪表的故障,往往可收到又快又准的效果,此法最适合于备有相同型号的仪器,或仪器的电路有备用板、备用芯片的情况。当仪器发生故障时,首先应排除因电源不正确造成的故障,再用正常仪器上有关单元的电路板或芯片替代发生故障仪器上的单元电路板或芯片,若换上电路板或备用芯片后仪器仪表的故障消失了,则说明仪器上的原线路有故障,应做进一步的检查和确认。
(6)工作原理分析法
此法适用于配有工作原理图的仪器仪表,它最适用于排除较复杂仪表的故障。使用该法的前提是,维修人员必须熟悉仪表的工作原理和结构,了解各部件的作用和性能。当仪器发生故障时,通过分析仪表的工作原理和结构,并借助测试线路板上的各有关测试点的电压波形和脉冲信号,即可将故障点落实至某一单元,再将有故障的单元分成若干个小部分,利用这一单元的工作原理,再做进一步的分析,即可将故障点缩小至此单元更小的部位上,使故障范围迅速缩小。这种故障判断法既迅速又准确,若发生判断失误,只须重复上述的查找方法就可以立即得到纠正,直至找到故障发生的确定部位和原因。
2.实例
以附图为例,说明排除故障的思路。
(1)无A/D转换显示结果
首先检查ADC0804的第20脚上是否是5 V电源;在正常的情况下,用示波器观察时19脚上应有5 V左右的峰值正弦信号,用万用表直流档测量时应有2.5 V左右的电压指示值,因为19脚和4脚是ADC0804时钟的电阻电容;再检查8脚是否有信号输入等。
(2)A/D转换结果显示不稳定
可能的原因是,电源,电压波纹过大;8脚模拟和10脚数字同时接地或接地不良;环境因素干扰等。
乳化改性沥青设备配套应用的常用仪器仪表有:带脉冲显示的流量计、温度显示控制表、变频调速器等,用户可以根据本文的提示自行排查;这样,可以有效地解决仪表制造厂服务不到位的困难。
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