<code id="vwyfw"></code>
  • <strike id="vwyfw"></strike>

    電工學習網

     找回密碼
     立即注冊

    電子線路板的各種故障檢測方法

    2014-2-5 09:06| 編輯:電工學習網| 查看: 23374| 評論: 0

    摘要: 采用適當的方法,查找、判斷和確定故障具體部位及其原因,是電子線路板故障檢測的關鍵。下面介紹的電子線路板各種故障檢測方法,是長期實踐中總結歸納出來的行之有效的方法。
    采用適當的方法,查找、判斷和確定電子線路板故障具體部位及其原因,是故障檢測的關鍵。下面介紹的電子線路板各種故障檢測方法,是長期實踐中總結歸納出來的行之有效的方法。具體應用中還要針對具體檢測對象,交叉、靈活加以運用,并不斷總結適合自己工作領域的經驗方法,才能達到快速準確有效排除故障的目的。 
           1. 觀察法 
         觀察法是通過人體感覺發現電子線路故障的方法。這是一種最簡單,最安全的方法,也是各種儀器設備通用的檢測過程的第一步。
         觀察法又可分為靜態觀察法和動態觀察法兩種。
         一、 靜態觀察法 
         它又稱為不通電觀察法。在電子線路通電前主要通過目視檢查找出某些故障。實踐證明,占電子線路故障相當比例的焊點失效,導線接頭斷開,電容器漏液或炸裂,接插件松脫,電接點生銹等故障,完全可以通過觀察發現,沒有必要對整個電路大動干戈,導致故障升級。
         “靜態”強調靜心凝神,仔細觀察,馬馬虎虎走馬觀花往往不能發現故障。
         靜態觀察,要先外后內,循序漸進。打開機殼前先檢查電器外表,有無碰傷,按鍵、插口電線電纜有無損壞,保險是否燒斷等。打開機殼后,先看機內各種裝置和元器件,有無相碰、斷線、燒壞等現象,然后用手或工具撥動一些元器件、導線等進行進一步檢查。對于試驗電路或樣機,要對照原理檢查接線有無錯誤,元器件是否符合設計要求,IC管腳有無插錯方向或折彎,有無漏焊、橋接等故障。 
         當靜態觀察未發現異常時,可進一步用動態觀察法。
         二、 動態觀察法
         它也稱通電觀察法,即給線路通電后,運用人體視、嗅、聽、觸覺檢查線路故障。 通電觀察,特別是較大設備通電時應盡可能采用隔離變壓器和調壓器逐漸加電、防止故障擴大。一般情況下還應使用儀表,如電流表、電壓表等監視電路狀態。
         通電后,眼要看電路內有無打火、臂煙等現象;耳要聽電路內有無異常聲音;鼻要聞電器內有無燒焦、燒糊的異味;手要觸摸一些管子,集成電路等是否發燙,(注意:高壓、大電流電路須防觸電、防燙傷)發現異常立即斷電。
         通電觀察,有時可以確定故障原因,但大部分情況下并不能確認故障確切部位及原因。例如一個集成電路發熱,可能是周邊電路故障,也可能是供電電壓有誤,既可能是負載過重也可能是電路自激,當然也不排除集成電路本身損壞,必須配合其他檢測方法,分析判斷,找出故障所在。 
         2. 測量法 
         測量法是故障檢測中使用最廣泛、最有效的方法。根據檢測的電參數特性又可分為電阻法、電壓法、電流法、邏輯狀態法和波形法。
         一、電阻法
         電阻是各種電子元器件和電路的基本特征,利用萬用表測量電子元器件或電路各點之間電阻值來判斷故障的方法稱為電阻法。
         測量電阻值,有 “在線”和“離線” 兩種基本方式。
         “在線”測量,需要考慮被測元器件受其他并聯支路的影響,測量結果應對照原理圖分析判斷。
         “離線”測量需要將被測元器件或電路從整個電路或印制板上脫焊下來,操作較麻煩但結果準確可靠。 
         用電阻法測量集成電路,通常先將一個表筆接地,用另一個表筆測各引腳對地電阻值,然后交換表筆再測一次,將測量值與正常值(有些維修資料給出,或自己積累)進行比較,相差較大者往往是故障所在。(不一定是集成電路壞!)
         電阻法對確定開關、接插件、導線、印制板導電圖形的通斷及電阻器的變質,電容器短路,電感線圈斷路等故障非常有效而且快捷,但對晶體管、集成電路以及電路單元來說,一般不能直接判定故障,需要對比分析或兼用其他方法,但由于電阻法不用給電路通電,可將檢測風險降到最小,故一般檢測首先采用。
         注意 
         (1)使用電阻法時應在線路斷電、大電容放電的情況下進行,否則結果不準確,還可能損壞萬用表。
         (2)在檢測低電壓供電的集成電路(5V)時避免用指針式萬用表的lOK檔。
         (3)在線測量時應將萬用表表筆交替測試,對比分析。 
         二、電壓法
         電子線路正常工作時,線路各點都有一個確定的工作電壓,通過測量電壓來判斷故障的方法稱為電壓法。
         電壓法是通電檢測手段中最基本、最常用的方法。根據電源性質又可分為交流和直流兩種電壓測量。
         1.交流電壓測量
         一般電子線路中交流回路較為簡單,對50/60Hz市電升壓或降壓后的電壓只須使用普通萬用表選擇合適AC量程即可,測高壓時要注意安全并養成用單手操作的習慣。
         對非50/60Hz的電源,例如變頻器輸出電壓的測量就要考慮所用電壓表的頻率特性,一般指針式萬用表為45~2000Hz,數字式萬用表為45~500Hz,超過范圍或非正弦波測量結果都不正確。
         2.直流電壓測量
         檢測直流電壓一般分為三步: 
           (1)測量穩壓電路輸出端是否正常。
           (2)各單元電路及電路的關鍵“點”,例如放大電路輸出點,外接部件電源端等處電壓是否正常。
           (3)電路主要元器件如晶體管、集成電路各管腳電壓是否正常,對集成電路首先要測電源端。 
         比較完善的產品說明書中應該給出電路各點正常工作電壓,有些維修資料中還提供集成電路各引腳的工作電壓。另外也可對比正常工作的同種電路測得各點電壓。偏離正常電壓較多的部位或元器件,往往就是故障所在部位。
         這種檢測方法,要求工作者具有電路分析能力并盡可能收集相關電路的資料數據,才能達到事半功倍的效果。
         三、電流法
         電子線路正常工作時,各部分工作電流是穩定的,偏離正常值較大的部位往往是故障所在。這就是用電流法檢側線路故陣的原理。
         電流法有直接測量和間接測量 兩種方法。
         直接測量就是將電流表直接串接在欲檢測的回路測得電流值的方法。這種方法直觀、準確,但往往需要對線路作“手術”,例如斷開導線,脫焊元器件引腳等,才能進行測量,因而不大方便。對于整機總電流的測量,一般可通過將電流表兩個表筆接到開關上的方式測得,對使用220V交流電的線路必須注意測量安全。
         間接側量法實際上是用測電壓的方法換算成電流值。這種方法快捷方便,但如果所選側量點的元器件有故障則不容易準確判斷.  
         欲通過測Re的電壓降確定三極管工作電流是否正常,如Re本身阻值偏差較大或Ce漏電,都可引起誤判。 
         四、波形法
         對交變信號產生和處理電路來說,采用示波器觀察信號通路各點的波形是最直觀、最有效的故障檢測方法。
         波形法應用于以下三種情況:
         1.波形的有無和形狀
         在電子線路中一般對電路各點的波形有無和形狀是確定的,例如標準的電視機原理圖中就給出各點波形的形狀及幅值,如果測得該點波形沒有或形狀相差較大,則故障發生于該電路可能性較大。 
         當觀察到不應出現的自激振蕩或調制波形時,雖不能確定故障部位,但可從頻率、幅值大小分析故障原因。
         2.波形失真
         在放大或緩沖等電路中,若電路參數失配或元器件選擇不當或損壞都會引起波形失真,通過觀測波形和分析電路可以找出故障原因。
         3.波形參數
         利用示波器測量波形的各種參數,如幅值、周期、前后沿相位等,與正常工作時的波形參數對照,找出故障原因。
         應用波形法要注意 
           (1)對電路高電壓和大幅度脈沖部位一定注意不能超過示波器的允許電壓范圍。必要時采用高壓探頭或對電路觀測點采取分壓或取樣等措施。
           (2)示波器接人電路時本身輸人阻抗對電路有一定影響,特別測量脈沖電路時,要采用有補償作用的10:1探頭,否則觀測的波形與實際不符。 
         五、邏輯狀態法
         對數字電路而言,只須判斷電路各部位的邏輯狀態即可確定電路工作是否正常。數字邏輯主要由高低兩種電平狀態,另外還有脈沖串及高阻狀態。因而可以使用邏輯筆進行電路檢測。
         邏輯筆具有體積小,攜帶使用方便的優點。功能簡單的邏輯筆可測單種電路(TTL或CMOS)的邏輯狀態,功能較全的邏輯筆除可測多種電路的邏輯狀態,還可定量測脈沖個數,有些還具有脈沖信號發生器作用,可發出單個脈沖或連續脈沖供檢測電路用。 
         3. 跟蹤法 
         信號傳輸電路,包括信號獲取(信號產生),信號處理(信號放大,轉換,濾波,隔離等)以及信號執行電路,在現代電子電路中占有很大比例。這種電路的檢測關鍵是跟蹤信號的傳輸環節。具體應用中根據電路的種類可有信號尋跡法和信號注人法兩種。
         一、信號尋跡法
         信號尋跡法是針對信號產生和處理電路的信號流向尋找信號蹤跡的檢測方法,具體檢測時又可分為正向尋跡(由輸人到輸出順序查找),反向尋跡(由輸出到輸人順序查找)和等分尋跡三種。
         正向尋跡是常用的檢測方法,可以借助測試儀器(示波器、頻率計、萬用表等)逐級定性、定量檢測信號,從而確定故障部位。圖三是交流毫伏表的電路框圖及檢測示意圖。我們用一個固定的正弦波信號加到毫伏表輸人端,從衰減電路開始逐級檢測各級電路,根據該級電路功能及性能可以判斷該處信號是否正常,逐級觀測,直到查出故障。 
         顯然,反向尋跡檢測僅僅是檢測的順序不同。
         等分尋跡對于單元較多的電路是一種高效的方法。我們以某儀器時基信號產生電路為例說明這種方法。該電路由置于恒溫槽中的晶體振蕩器產生5MHz信號,經9級分頻電路,產生測試要求的1Hz和0. OlHz信號,如圖四所示。 
         電路共有10個單元,如果第9單元有問題,采用正向法需測試8次才能找到.等分尋跡法是將電路分為兩部分,先判定故障在哪一部分,然后將有故障的部分再分為兩部分檢測。仍以第9單元故障為例,用等分尋跡法測1kHz信號,發現正常,判定故障在后半部分;再測1Hz信號,仍正常,可制定故障在9,10單元,第三次測0. 1Hz信號,即可確定第9單元的故障。顯然等分尋跡法效率大為提高。
         等分尋跡法適用多級串聯結構的電路,且各級電路故障率大致相同,每次測試時間差不多的電路。對于有分支、有反饋或單元較少的電路則不適用。
         二、信號注入法
         對于本身不帶信號產生電路或信號產生電路有故障的信號處理電路采用信號注人法是有效的檢測方法。所謂信號注人,就是在信號處理電路的各級輸人端輸人已知的外加測試信號,通過終端指示器(例如指示儀表、揚聲器、顯示器等)或檢測儀器來判斷電路工作狀態,從而找出電路故障。
         各種廣播電視接收設備是采用信號注人法檢測的典型。圖五是一個典型調頻立體聲收音機框圖。檢測時需要兩種信號:鑒頻器之前要求調頻立體聲信號,解碼器之后是音頻信號。通常檢測收音機電路是采用反向信號注人,即先將一定頻率和幅度的音頻信號從AR , AL開始逐漸向前推移,通過揚聲器或耳機監聽聲音的有無和音質及大小,從而判斷電路故障。如果音頻電路部分正常,就要用調頻立體聲信號源從G , H......依次注人,直到找出故障點。 
         采用信號注人法檢測時要注意以下幾點 
           (1)信號注人順序根據具體電路可采用正向、反向或中間注人的順序。
           (2)注人信號的性質和幅度要根據電路和注人點變化,如上例收音機音頻部分注人信號,越靠近揚聲器需要的信號越強,同樣信號注人B點可能正常,注入D點可能過強使放大器飽和失真。通常可以估測注人點工作信號作為注人信號的參考。
           (3)注人信號時要選擇合適接地點,防止信號源和被測電路相互影響。一般情況下可選擇靠近注人點的接地點。
           (4)信號與被測電路要選擇合適的藕合方式,例如交流信號應串接合適電容,直流信號串接適當電阻,使信號與被測電路阻抗匹配。
           (5)信號注人有時可采用簡單易行的方式,如收音機檢測時就可用人體感應信號作為注人信號(即手持導電體碰觸相應電路部分)進行判別。同理,有時也必須注意感應信號對外加信號檢測的影響。  
         4. 替換法 
         替換法是用規格性能相同的正常元器件,電路或部件,代替電路中被懷疑的相應部分,從而判斷故障所在的一種檢測方法,也是電路調試、檢修中最常用,最有效的方法之一。
         實際應用中,按替換的對象不同,可有三種方法。
         1.元器件替換
         元器件替換除某些電路結構較為方便外(例如帶插接件的IC,開關,繼電器等),一般都需拆焊,操作比較麻煩且容易損壞周邊電路或印制板,因此元器件替換一般只作為其他檢測方法均難判別時才采用的方法,并且盡量避免對電路板做“大手術”。例如,懷疑某兩個引線元器件開路,可直接焊上一個新元件試驗之;懷疑某個電容容量減小可再并上一只電容試之。
         2.單元電路替換
         當懷疑某一單元電路有故障時,另用一臺同樣型號或類型的正常電路,替換待查機器的相應單元電路,可判定此單元電路是否正常。有些電路有相同的電路若干路,例如立體聲電路左右聲道完全相同,可用于交叉替換試驗。
         當電子設備采用單元電路多板結構時替換試驗是比較方便的。因此對現場維修要求較高的設備,盡可熊采用方便替換的結構,使設備維修性良好。
         3.部件替換
         隨著集成電路和安裝技術的發展,電子產品迅速向集成度更高,功能更多,體積更小的方向發展,不僅元器件級的替換試驗困難,單元電路替換也越來越不方便,過去十幾塊甚至幾十塊電路的功能,現在用一塊集成電路即可完成,在單位面積的印制板上可以容納更多的電路單元。電路的檢測、維修逐漸向板卡級甚至整體方向發展。特別是較為復雜的由若千獨立功能件組成的系統,檢測時主要采用的是部件替換方法。
         部件替換試驗要遵循以下三點 
           (1)用于替換的部件與原部件必須型號、規格一致,或者是主要性能、功能兼容的,并且能正常工作的部件。
           (2)要替換的部件接口工作正常,至少電源及輸人、輸出口正常,不會使替換部件損壞。這一點要求在替換前分析故障現象并對接口電源作必要檢測。
           (3)替換要單獨試驗,不要一次換多個部件。 
         最后需要強調的是替換法雖是一種常用檢測方法,但不是最佳方法,更不是首選方法。它只是在用其他方法檢測的基礎上對某一部分有懷疑時才選用的方法。
         對于采用微處理器的系統還應注意先排除軟件故障,然后才進行硬件檢測和替換。
         5. 比較法 
         有時用多種檢測手段及試驗方法都不能判定故障所在,并不復雜的比較法卻能出奇制勝。常用的比較法有整機比較、調整比較、旁路比較及排除比較等四種方法。
         1.整機比較法
         整機比較法是將故障機與同一類型正常工作的機器進行比較,查找故障的方法。這種方法對缺乏資料而本身較復雜的設備,例如以微處理器為基礎的產品尤為適用。
         整機比較法是以檢測法為基礎的。對可能存在故障的電路部分進行工作點測定和波形觀察,或者信號監測,比較好壞設備的差別,往往會發現問題。當然由于每臺設備不可能完全一致,檢測結果還要分析判斷,這些常識性問題需要基本理論基礎和日常工作的積累。
         2.調整比較法
         調整比較法是通過整機設備可調元件或改變某些現狀,比較調整前后電路的變化來確定故障的一種檢測方法。這種方法特別適用于放置時間較長,或經過搬運、跌落等外部條件變化引起故障的設備。
         正常情況下,檢測設備時不應隨便變動可調部件。但因為設備受外界力作用有可能改變出廠的整定而引起故障,因而在檢測時在事先做好復位標記的前提下可改變某些可調電容、電阻、電感等元件,并注意比較調整前后設備的工作狀況。有時還需要觸動元器件引腳、導線、接插件或者將插件拔出重新插接,或者將懷疑印制板部位重新焊接等等,注意觀察和記錄狀態變化前后設備的工作狀況,發現故障和排除故障。
         運用調整比較法時最忌諱亂調亂動,而又不作標記。調整和改變現狀應一步一步改變,隨時比較變化前后的狀態,發現調整無效或向壞的方向變化應及時恢復。
         3.旁路比較法
         旁路比較法是用適當容量和耐壓的電容對被檢測設備電路的某些部位進行旁路的比較檢查方法,適用于電源干擾、寄生振蕩等故障。
         因為旁路比較實際是一種交流短路試驗,所以一般情況下先選用一種容量較小的電容,臨時跨接在有疑問的電路部位和“地”之間,觀察比較故障現象的變化。如果電路向好的方向變化,可適當加大電容容量再試,直到消除故障,根據旁路的部位可以判定故障的部位。
         4.排除比較法
         有些組合整機或組合系統中往往有若干相同功能和結構的組件,調試中發現系統功能不正常時,不能確定引起故障的組件,這種情況下采用排除比較法容易確認故障所在。方法是逐一插人組件,同時監視整機或系統,如果系統正常工作,就可排除該組件的嫌疑,再插人另一塊組件試驗,直到找出故障。
         例如,某控制系統用8個插卡分別控制8個對象,調試中發現系統存在干擾,采用比較排除法,當插人第五塊卡時干擾現象出現,確認問題出在第五塊卡上,用其他卡代之,干擾排除。
         注意 
           (1)上述方法是遞加排除,顯然也可采用逆向方向,即遞減排除。
           (2)這種多單元系統故障有時不是一個單元組件引起的,這種情況下應多次比較才可排除。
           (3)采用排除比較法時注意每次插人或拔出單元組件都要關斷電源,防止帶電插拔造成系統損壞。  
         6. 計算機智能自動檢測 
         利用計算機強大的數據處理能力并結合現代傳感器技術可以使電路檢測逐步自動化和智能化。這在當前各種計算機以及以計算機為主體的設備中應用越來越廣泛,水平越來越高。以下幾種是目前常見的計算機檢測方法:
         一、開機自檢
         這是一種初級檢測方法。利用計算機ROM中固化的通電自檢程序(POST,power-onself test)對計算機內部各種硬件,外設及接口等設備進行檢測,另外還能自動測試機內硬件和軟件的配置情況,當檢出錯誤(故障)時,進行聲響和屏幕提示。
         這種開機用軟件檢測硬件各部分的特征參數,測試結果與預先存儲的標準值對比的方式進行診斷,可以判定硬件的好壞,但一般情況下不能確定故障具體的部位,也不能按操作者意愿進行深人測試。
         二、檢測診斷程序
         這種方法是計算機運行一種專門的檢測診斷程序,它可以由操作者設置和選擇測試的目標、內容和故障報告方式,對大多數故障可以定位至芯片。
         這一類專用程序很多,例如QAPLUS, NORTON, PCTOOLS等,隨著版本升級,功能越來越強。另外系統軟件中一般本身也帶有檢測程序,例如DOS6. X以及WIN3. X,WIN. 9X都具有相應檢測功能。
         顯然這種檢測方法的前提是計算機本身基本正常工作。如果計算機有嚴重故障,這種方式就無能為力了。
         三、智能監測
         這是目前最新技術發展趨向,是最先進的保證機器正常工作的模式。這種方法利用裝在計算機內的專門硬件和軟件對系統進行監測,例如對CPU的溫度,工作電壓,機內溫度等不斷進行自動測試,一旦超出范圍立即顯示出報警信息,便于用戶采取措施,保證機器正常運轉。這種智能監測方式在一定范圍內還可自動采取措施消除故障隱患,例如機內溫度過高,自動增加風扇轉速強迫降溫,甚至強制機器“休眠”,而在機內溫度較低時降低風扇轉速或停轉,以節能和降低噪聲。
         顯然,這種防患于未然并能自動調整運行的模式是檢測最理想的方法,現在主流計算機和以計算機為主體的設備大都具有這種先進功能。隨著技術的發展,這種智能監測方式將會在更多的產品上使用,使電子產品向更高的水平發展。

    看過《電子線路板的各種故障檢測方法》的人還看了以下文章:

    發表評論

    最新評論

    |電工學習網 ( )

    GMT+8, 2020-4-29 14:05

    Powered by © 2011-2020 www.037015.com 版權所有 免責聲明 不良信息舉報

    技術驅動未來! 電工學習網—專業電工基礎知識電工技術學習網站。

    欄目導航: 工控家園 | 三菱plc | 西門子plc | 歐姆龍plc | plc視頻教程

    返回頂部
    933彩票老版本