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，在國防工業(yè)、自動化控制等領(lǐng)域得 到了廣泛的應用。但是，這些儀器生產(chǎn)廠家很少提供原理圖或故 障檢查的詳細說明資料，有的廠家只提供一個簡單的使用說明。 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，則存在著時間緊、維修費用高等問 題。針對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，能較快而又準確地判斷出故障的原因和部位， 迅速恢復儀器的使用。
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 行的。當儀器發(fā)生故障時，發(fā)出報警聲或給出錯誤代碼，如 FLUKE公司生產(chǎn)的8840A數(shù)字電壓表，發(fā)生故障時顯示“77”錯 誤代碼，即IEEE-488接口自測試錯誤;顯示“52”錯誤代碼，即此 時命令無效;顯示“14”錯誤代碼，即200kΩ電阻測量擋過量 程。根據(jù)錯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
當智能化儀器發(fā)生顯示輸出出錯、操作儀器面板鍵無反應或 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)失控現(xiàn)象時，一般
都是因儀器受干擾、使微處理器的PC值出錯造成程序“跑飛”所 致。這時可通過按復位鍵或關(guān)機重新啟動的做法，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 次進入正常工作狀態(tài)。若現(xiàn)象依然存在，應檢查儀器電源、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、程序存儲器是否損壞等。另外，還應檢查儀器儀表是否處于 嚴重的電磁干擾環(huán)境之中。若環(huán)境問題無法解決，應采取增加屏 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。 當儀器儀表出現(xiàn)故障時，維修人員首先應當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，這一點對維修人員來說是相 當重要的。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，確認是否有松動、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。當發(fā)生異常時，應該立即斷電，把異?，F(xiàn)象的部件 或元器件作為重點的檢查對象，即可查出發(fā)生故障的確切部位和 原因。
2.4 信號測量法
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、邏輯筆等儀器進行測量。在實際工作中，具體使用哪 一種方法和儀器應該根據(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， 應滿足以下要求: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的電壓波形 及脈沖相關(guān)的時間參數(shù)并進行認真分析，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，當電源的紋波 過大時，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定整個儀器性能指標下降的情況。應注 意的是，用示波器測量直流電源紋波時，示波器的輸入耦合選擇 應放在AC耦合的位置。
③邏輯筆法
對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，脈沖信號是否存在。若測量出現(xiàn)異 ?，F(xiàn)象時，則說明被測部分或輔助電路有關(guān)器件損壞，應換用新 的同型號的器件。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連接零件
不良造成的。利用替代法檢查儀器儀表的故障時會收到又快又準 的效果，此法適合于有相同型號的儀器或儀器電路有備用板、 備用芯片的情況。當儀器發(fā)生故障時，首先排除因電源不對造成 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) 生故障的儀器上對應單元電路板或芯片。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，應做進 一步的檢查和確認。
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。當儀器發(fā)生故障時，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 點的電壓波形和脈沖信號，即可將點落實到其中某一單元。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一 步分析，即可將故障點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確。若發(fā)生判斷失誤， 再重復上述查找方法，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 腳用波器觀察應該有5V左右的峰值正弦信號。用萬用表直流檔 測量應有2.5V左右的電壓指示
值，因為19腳和4腳是ADC0804時鐘需要外接的電阻電容。后 檢查8腳是否有信號輸入等。
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
乳化改性瀝青設備配套應用
的儀器儀表常用的有，帶脈沖顯示的流量計、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 戶單位和設備制造企業(yè)，通過仔細認真的服務可以有效的克服儀 表制造廠服務不到位的困難。