智能化仪表的故障诊断与检修处理
发布时间：2017-09-01
一、仪表一般故障诊断方法
因微处理器引入到仪表中，智能仪表的功能增强，给诊断故障增加了困难。判断出仪表故障属于软件故障还是硬件故障就也较困难，这要求技术人员应具有丰富的微处理器硬件知识和软件编程技术方可正确判断故障的原因。尽管利用自诊断程序能进行故障的定位，而诊断程序应在一定的环境下运行，如电源、微处理器工作正常等环境。诊断列出的结果有时并不是惟一的，不能定位在哪一具体部位或芯片上。还要辅以人工诊断才能奏效。诊断故障的基本方法如下：
1) 敲击与手压法。仪表使用时，可能遇到仪表运行时好时坏的现象，这多数是因接触不良或虚焊导致的，可以采用敲击与手压法。敲击就是对可能出现故障的部位，通过橡皮榔头或其他敲击物轻轻敲打插件板或部件，观察是否引起出错或停机故障。手压就是在故障出现时，关上电源后，对插接的部件和插头插座重新用手压牢，再开机试试是否会消除故障。若出现敲打一下机壳正常，先把所有接插头重新插牢再试;若手压后仪表正常，把所压部件或插头的接触故障排除后再试。
2) 利用感觉法。利用视觉、嗅觉和触觉发现故障并确定故障的部位。损坏了的元器件会变色、起泡或出现烧焦的斑点;烧坏的器件会产生一些特殊的气味;出故障的芯片会变得很烫;有时用肉眼也可观察到虚焊或脱焊处。
3) 拔插法。是通过拔插智能仪表机内一些插件板、器件来判断故障原因的方法。若拔除某一插件或器件后仪表恢复正常，就表明故障出现在这里。
4) 元器件交换试探法。此方法要求有两台同型号的仪表或有足够的备件。把好的备品与故障机上的同一元器件进行替换，查看故障是否消除，以找出故障器件或故障插件板。
5) 信号对比法。此方法要求有两台同型号的仪表，其中有一台正常运行。这种方法还要具备必要的设备，例如，万用表、示波器等。按比较的性质可将其分为电压比较、波形比较、静态电阻比较、输出结果比较、电流比较等。具体的做法是;使有故障的仪表和正常的仪表在相同情况下运行，检测一些点的信号，再比较所测的两组信号。如果有不同，就能断定故障出在这里，此法要求维修人员具有一定的知识和技能。
6) 升降温法。仪表工作时间较长或在夏季工作环境温度较高时就会出现故障。关机检查时正常，停一段时间再开机也正常，而过一会儿又出现故障，此故障是因个别集成电路或元器件性能差，高温特性参数达不到指标要求所致，可采用升降温方法。降温就是在故障出现时，用棉纤把无水酒精在可能出故障的部位抹擦，使其降温，观察故障是否消除。升温是人为地把环境温度升高，如：把加热的电烙铁靠近有疑点的部位，看故障是否出现。
7) 并联法。把一块好的集成电路芯片安装在要检查的芯片之上，或把好的电阻、电容、二极管、三极管等元器件与要检查的元器件并联，保持良好的接触。若故障出自于器件内部开路或接触不良等原因，可采用此法排除。
8) 电容旁路法。显示器上显示混乱时，要用电容旁路法确定有问题的电路部分。如把电容跨接在集成电路的电源和地端;把晶体管电路跨接在基极输入端或集电极输出端，观察对故障现象的影响。若电容旁路输入端无效，而旁路它的输出端时，故障现象消失，问题就出现在一级电路中。
9) 故障隔离法。此法不需要相同型号的设备或备件做比较，安全可靠。按照故障检测流程图，分割包围不断缩小故障搜索范围，再配合信号对比、部件交换等方法，就可较快查到故障所在。10) 工具诊断法。运用维修工具和测试设备对集成电路芯片、电阻、电容、二极管、三极管、晶闸管等元器件进行测试、分析、判断。测试观察的内容一般是信号波形、电流、电压、频率、相位等参数，依据这些信息进行故障诊断。
二、仪表一般故障的处理方法
1) 去除被替换元器件。在故障诊断过程中若诊断出某元器件已经损坏，或怀疑它有问题，就要将其从原位置上取下。这对两个接线端或者带插座的集成电路较为容易，而对那些直接焊接在印刷电路板上的集成电路芯片或者多头的元器件，如三极管、继电器、电阻排等，就不容易。拆除这类元器件可采用下面几种方法。一是使用“塑料吸管”，即不带电烙铁的吸锡器。先用电烙铁加热去除的焊锡，直到熔化，再把真空吸管对准热的焊锡，快速移去烙铁，放松真空泵上的弹簧，这就可以把焊锡吸到管内的存放室。二是采用大号注射针头把它磨平后，用烙铁加热焊锡使其熔化，同时快速把针头套住端子插下去，使焊锡与端子分离。三是先用一根铜丝束带与焊锡相接触，再加热焊点附近处的铜束，铜束很快升温，并且把热量传给焊锡，焊锡就熔化，在毛细作用下进人铜丝束带，焊锡被吸走。四是采用“起出器”或“熔焊头”等专用工具。焊下芯片时，把“起出器”插在芯片上，用“熔焊头”在印刷板的背面加热，焊锡全部熔化后，压下“起出器”上方的按钮，这时弹簧片对芯片产生向上的弹力，芯片会弹起，脱离电路板。
2) 去除焊接残留物。取出元器件后，电路板孔中可能还有残留的焊锡。应先加热使它熔化，快速把牙签或小铁钉插人孔中待焊锡冷却后拔出，就可使孔保持敞开，以便以后再插入元器件。去除堵在焊孔中的焊锡的另一方法是使用微型钻头把焊孔钻通，采用这种方法时，要将钻孔产生的碎屑清理干净。
3) 修理电路板。在焊上新元件前，先检查有无与电路板脱离了的导线或焊片。若导线断了，要重新焊接使导线连上。最好使用背面有粘着剂的印刷线重新贴在损坏的地方，刮去新印刷线两端表面的氧化层，使它能与老的线路相焊接，再将多余的锡粒全部扫清，钻通所有被垃圾填没的引线端子孔。4) 检查替换的元器件。先检查替换的元器件，维修人员要借助常用的测试仪表对电阻、电容、二极管、三极管、集成电路芯片等进行测试判断。也可采用简单的办法，将芯片和其他元器件的端子插到对应的焊孔中去，用牙签塞紧，上电。若功能正常，就拔去牙签，焊上元件。
5) 焊接。手工焊接是电子维修中最容易操作失误的工作。一些技术人员焊接技术差，烙铁也经常用错。焊接不是仅仅是把两种金属连在一起，它的正确意义是把两种金属熔化并组合成牢靠的电气连接。在这一过程中对时间和温度的要求较高。为了清洁焊接处的油腻、灰尘或氧化层，要使用品质良好的清洁助焊剂。焊接成功的关键是电烙铁。要选择工作温度与要修理的电路板相适应的烙铁，功率太低或太高的电烙铁都不可以，烙铁头尽量大些，而应比被焊的元件稍小。为使烙铁头不被氧化腐蚀，在使用过程中随时给焊头烫上一层锡，这就可使热传导加快，也防止了被氧化。用旧了的焊头总是发黑的，并有被腐蚀的凹坑，其导热性能不好，要用砂纸进行摩擦后重新烫上锡，就能再次使用。在焊头还未冷却时，不要用湿海绵进行拭擦，这样可擦去保护层，使焊头表面暴露在空气中受到氧化。最好是烫上一些新的锡。
摘自：中国计量测控网
