電氣維修方法論第二十一篇(元件級(jí)維修的定義和條件)

元件級(jí)維修的定義

以電路板為對(duì)象，查找或處理最終對(duì)象是電氣元件的維修統(tǒng)稱為元件級(jí)維修，又稱為電路板維修?；舅悸肥强焖僬J(rèn)知故障電路板后通過觀察、剖析和測(cè)量縮小故障源排查范圍，用相同電氣元件替換排除故障。元件級(jí)維修是部件級(jí)維修的延續(xù)，因?yàn)殡娐钒迳想姎庠N類和數(shù)量較多，元件間連接線路復(fù)雜，所以維修難度大于部件級(jí)維修。通常電路板體積較小便于攜帶，可以在維修中心搭建電路板測(cè)試平臺(tái)方便維修。

由于采購(gòu)渠道缺失、商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)或產(chǎn)品升級(jí)淘汰等原因，造成無(wú)法獲得部件級(jí)維修所需要的部件，只能對(duì)故障部件進(jìn)行元件級(jí)維修。因?yàn)椴恍枰獌?chǔ)備大量設(shè)備配件，還能防止經(jīng)銷商或生產(chǎn)商壟斷后形成高價(jià)配件，所以極大降低了維修的配件成本。元件級(jí)維修雖然要求維修工程師具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較強(qiáng)邏輯推理能力和熟練使用專用工具儀器技能、能夠靈活排查故障源和修理故障，對(duì)專用工具和儀器配置高，元器件采購(gòu)周期長(zhǎng)，維修效率低，但是具有適用范圍廣、維修配件成本低的優(yōu)點(diǎn)，通過維修能找出電氣故障底層本質(zhì)原因，有助于深刻理解電氣設(shè)備工作原理，為提高維護(hù)水平和今后升級(jí)改造提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

標(biāo)準(zhǔn)電路板至少由一個(gè)以上功能電路組成，不同功能電路之間存在包含兼容、獨(dú)立并列、輔助配套的關(guān)系。因?yàn)橐谧钚∶娣e電路板上安裝最多電氣元件，很難將功能單元電路集中布局，所以電路板上電氣元件之間連接線路極其復(fù)雜，加大了排查故障元件的難度。

元件級(jí)維修的條件

需要的專業(yè)技能

元件級(jí)維修要求系統(tǒng)掌握物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電工基礎(chǔ)、模擬和數(shù)字電路、電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制、信號(hào)分析、編程軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、三維繪圖等專業(yè)知識(shí)，深刻理解常用電氣設(shè)備、電路和電氣元件的工作原理、功能用途和規(guī)格樣式等本質(zhì)特征和規(guī)律。具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，熟練使用萬(wàn)用表或示波器等專用儀器判斷電氣設(shè)備、電路板和電氣元件好壞的技能，能夠根據(jù)具體情況靈活選擇或制定可操作性強(qiáng)的拆裝工藝和檢測(cè)辦法，掌握電氣設(shè)備、電路板和電氣元件拆裝技能。根據(jù)元件布局圖和線路圖逆向推測(cè)出對(duì)應(yīng)的電路原理圖，再驗(yàn)證電路是否正常。能用電路設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)電路原理圖，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證，編譯出PCB圖(甚至三維模型)和材料清單表。能進(jìn)行元件級(jí)維修的電氣工程師既有單位技術(shù)骨干，也有部分資深發(fā)燒友，都是電氣維護(hù)行業(yè)中堅(jiān)力量。

一、多引腳元件拆焊技能

元件級(jí)維修時(shí)經(jīng)常需要從電路板上拆焊多引腳電氣元件，如集成電路、厚膜等。由于多引腳元件封裝形式多樣，引腳多間距小，引腳越多拆焊難度越大，錯(cuò)誤拆焊辦法容易損壞多引腳元件及PCB板。拆焊多引腳元件關(guān)鍵是盡量讓所有焊點(diǎn)上焊錫同時(shí)受熱熔化，正確拆焊順序是先拆的后裝、后拆的先裝，及時(shí)記錄拆裝步驟以及每個(gè)電氣元件安裝定位。

多引腳元件對(duì)溫度比較敏感，在拆焊時(shí)要控制加熱時(shí)間和溫度，如果時(shí)間過長(zhǎng)溫度過高會(huì)燙壞多引腳元件，甚至?xí)筆CB板焊盤翹起或脫落。

拆焊時(shí)用力過大會(huì)引起多引腳元件引線脫落或銅箔與PCB板脫離，不要采用拉、搖或扭等辦法強(qiáng)行拆除焊點(diǎn)。拆卸多引腳元件前先調(diào)直已彎曲引腳，避免拆卸時(shí)破壞PCB板。焊接前保護(hù)多引腳元件避免其引腳彎曲變形。焊接后及時(shí)剪除多引腳元件過長(zhǎng)的多余引腳。

焊接時(shí)要確保牢靠、避免虛焊，焊接后仔細(xì)檢查各引腳間有否存在短路和引腳虛焊。焊接時(shí)適當(dāng)使用助焊劑有助于提高焊接質(zhì)量，焊接完成后要用洗板水及時(shí)清洗電路板。

多引腳元件拆焊辦法

使用吸錫器拆卸多引腳元件，當(dāng)焊點(diǎn)焊錫受熱熔化后吸入細(xì)錫器內(nèi)，再用空心針管使引腳松動(dòng)，待其全部引腳焊錫被吸完脫離PCB板，即可拆下多引腳元件，此法適用于直列式封裝多引腳元件的拆焊。

熱風(fēng)拆焊臺(tái)或熱風(fēng)槍噴頭可噴出溫度達(dá)幾百攝氏度的熱風(fēng)，利用熱風(fēng)將各引腳上焊錫同時(shí)熔化后拆下或焊上多引腳元件。熱風(fēng)焊接是最常用多引腳元件拆焊方法，適用范圍廣，但對(duì)操作技能要求較高。拆卸前用錫箔紙覆蓋集成電路周圍的其它電路，保護(hù)其免受多余熱風(fēng)影響。拆卸時(shí)要讓熱風(fēng)噴頭和所拆得多引腳元件保持垂直，控制溫度、風(fēng)速和方向，并沿多引腳元件周圍引腳移動(dòng)噴頭，對(duì)各引腳焊錫均勻加熱，噴頭不要觸及多引腳元件及周圍的外圍元件，吹焊位置要準(zhǔn)確，盡量不要吹到多引腳元件周圍的元件。待焊錫熔化后用尖鑷子取下多引腳元件。

加錫融化拆卸法，先給待拆多引腳元件引腳上增加焊錫，將每列引腳的焊點(diǎn)用焊錫連接起來(lái)，用較大功率電烙鐵對(duì)各列引腳輪流加熱，待所有焊錫都融化后，用尖鑷子輕輕撬動(dòng)多引腳元件并迅速拆下。根據(jù)不同封裝多引腳元件采用相匹配專用烙鐵頭，待全部引腳焊錫都熔化后即可拆下多引腳元件，缺點(diǎn)是需要準(zhǔn)備多種形式的烙鐵頭。

吸錫線拆卸法，將吸錫線放到多引腳元件引腳上用電烙鐵加熱，引腳上焊錫會(huì)被吸錫線吸附，多次重復(fù)后吸走引腳上全部焊錫，所有引腳焊錫吸完后用尖鑷子輕輕撬下多引腳元件。吸錫線上已吸附焊錫的多余部分可剪去。

多引腳元件拆焊流程

(一)對(duì)電氣元件拆焊前先讓電路板斷電并停止工作，采取相應(yīng)安全保護(hù)措施。

(二)拆卸時(shí)要邊拆卸邊記錄電氣元件拆卸順序、元件編號(hào)、放置位置、起始引腳、引腳排序方式和對(duì)外電氣連接線路，記錄電氣元件初始參數(shù)等信息。

(三)保護(hù)被拆電氣元件周圍其它元件，需要特殊工藝拆卸需要提前進(jìn)行拆卸試驗(yàn)。

(四)先拆卸電氣元件機(jī)械固定零件，根據(jù)電氣元件熱容量、引腳類型或焊接方式選擇不同類型焊接工具。

(五)逐步讓全部電氣引腳同時(shí)受熱，待全部引腳焊錫都融化后再用鑷子取下舊電氣元件。

(六)先清除新元件引腳、引線或焊盤上氧化膜，用洗板水清洗電路板。

(七)焊接前先復(fù)核新元件和舊元件型號(hào)規(guī)格是否相同，按照拆卸記錄反向逐步裝配，按照放置位置、起始引腳和引腳排序進(jìn)行固定。逐個(gè)焊接電氣元件每個(gè)引腳，避免引腳間出現(xiàn)短路，最后用洗板水清洗電路板。

(八)機(jī)械固定電氣元件后恢復(fù)對(duì)外電氣連線，設(shè)置初始參數(shù)，通電驗(yàn)證電路板是否恢復(fù)正常狀態(tài)。

二、電氣元件檢測(cè)技能

(一)電氣元件的查詢

電氣元件在電路原理圖中用專用圖形符號(hào)和文字符號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，電路板中電氣元件封裝上有顏色、圖形和文字等多種標(biāo)識(shí)形式。根據(jù)電氣元件標(biāo)識(shí)可檢索其品牌型號(hào)、工作原理、功能用途、主要參數(shù)、封裝樣式、引腳排列等信息，有利于掌握電氣元件拆裝工藝和性能檢測(cè)辦法。

電氣元件損壞后盡量用相同元件進(jìn)行替換。如果無(wú)法獲得相同電氣元件，可用功能和封裝相同、性能參數(shù)不低于原標(biāo)準(zhǔn)的相近電氣元件替換。

(二)電氣元件的檢測(cè)

電路板上電氣元件在使用過程中會(huì)遭遇各種突發(fā)意外傷害(如機(jī)械碰撞引起機(jī)械應(yīng)變、冷熱溫差引起熱應(yīng)變、過電壓過電流產(chǎn)生電應(yīng)變等)，部分電氣元件長(zhǎng)期使用后產(chǎn)生損耗或自然老化，都會(huì)降低電氣元件性能，甚至損壞電氣元件。

除外觀直接破損外，因?yàn)殡姶胚\(yùn)動(dòng)不可見性，所以需要借助專業(yè)儀器觀察電氣元件電磁運(yùn)動(dòng)特征和規(guī)律，與正常特征和規(guī)律作對(duì)比判斷其好壞。電氣元件的特征和規(guī)律包括阻抗、容抗和感抗等特性參數(shù)，輸入輸出電壓電流有效值、伏安特性和邏輯關(guān)系。單功能電氣元件離線時(shí)常用萬(wàn)用表檢測(cè)其特性參數(shù)，在線通電狀態(tài)用萬(wàn)用表測(cè)量電壓電流有效值，示波器檢測(cè)伏安特性，邏輯分析儀檢測(cè)邏輯關(guān)系。多功能電氣元件需要用信號(hào)發(fā)生源、可調(diào)直流電源、檢測(cè)儀器(如示波器、邏輯分析儀等)和虛擬負(fù)載搭建測(cè)試平臺(tái)檢測(cè)其伏安特性或邏輯關(guān)系。

要根據(jù)維修需要合理選擇檢測(cè)辦法，在線斷電檢測(cè)和在線通電檢測(cè)不需要從電路板上拆卸電氣元件，檢測(cè)效率高，但是檢測(cè)不全面，很難準(zhǔn)確判斷電氣元件好壞。離線檢測(cè)能全面、準(zhǔn)確判斷電氣元件好壞，但是需要從電路板上拆卸電氣元件、容易損害元件和PCB板，檢測(cè)過程復(fù)雜、效率低，對(duì)儀器要求高。在元件級(jí)維修過程中，通常先進(jìn)行在線斷電檢測(cè)，再進(jìn)行在線通電檢測(cè)，最后進(jìn)行離線檢測(cè)。

單功能元件檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)

可利用包含被測(cè)電氣元件的正常電路板作為測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行在線通電檢測(cè)，檢測(cè)被測(cè)電氣元件各引腳的電壓和電流幅值、波形、頻率、相位，和正常值對(duì)比能準(zhǔn)確可靠判斷電氣元件是否正常工作。在線斷電檢測(cè)獲得電氣元件特性參數(shù)只能作為定性而不是定量分析判斷的依據(jù)，如電阻、電感的在線阻值要低于或等于標(biāo)稱值，否則可以判斷其損壞;電容在線容值要大于標(biāo)稱值，否則可以判斷其損壞;半導(dǎo)體PN結(jié)正向阻值大于反向阻值，否則可以判斷其損壞。

線性元件(電阻、電容、電感)是電氣設(shè)備數(shù)量最多的電氣元件，如果損壞會(huì)出現(xiàn)燒焦發(fā)黑或破損鼓包等直觀特征，通過仔細(xì)觀察能快速找出損壞電氣元件。

電阻或電感不容易損壞，只有長(zhǎng)期工作在過流狀態(tài)下才會(huì)燒斷電阻或電感。如果損壞只能開路，不會(huì)產(chǎn)生阻值變化，通常用歐姆計(jì)測(cè)試電阻的好壞，用電感計(jì)測(cè)試電感的好壞。

電容損壞通常是耐壓擊穿或容量下降，表現(xiàn)為容量變小、開路、漏電和短路等。電源電路中電容多用于電源濾波，損壞時(shí)表現(xiàn)為容量變小。電容開路時(shí)會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定故障現(xiàn)象。電容壽命易受環(huán)境溫度影響，溫度越高電容壽命越短，電容漏電或短路時(shí)發(fā)熱比較嚴(yán)重，要及時(shí)更換。用電容計(jì)測(cè)試電容的好壞。

半導(dǎo)體元件故障率大于非半導(dǎo)體元件，半導(dǎo)體元件都含有PN結(jié)，易受過流、過壓或高溫的沖擊而損壞。表現(xiàn)為半導(dǎo)體元件PN結(jié)擊穿、開路或短路。用各種專用測(cè)試儀測(cè)試半導(dǎo)體元件的好壞。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不同類型電氣元件的故障率各不相同，非線性元件的故障率大于線性元件，半導(dǎo)體元件的故障率大于非半導(dǎo)體元件，電容故障率大于電阻和電感，通常按故障概率排序：機(jī)械元件〉半導(dǎo)體元件〉電容〉電阻〉電感。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不同類型電氣元件的熱穩(wěn)定性各不相同，通過清洗散熱裝置和疏通散熱通道解決熱穩(wěn)定差的問題，電氣元件熱穩(wěn)定性排序：電阻、電感〉集成電路〉三極管、二極管〉其它電容〉電解電容。

多功能電路檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)

現(xiàn)代電氣設(shè)備中最常用多功能電路就是集成電路，也是電路板中的核心電氣元件，檢測(cè)集成電路好壞是元件級(jí)維修的重要工作內(nèi)容。因?yàn)榧呻娐分苯訉⒏鞣N相關(guān)功能電路像黑匣子一樣封裝在一起，外接引腳較多，可視為電路板上子部件，所以通過外接引腳電氣參數(shù)判斷集成電路好壞難度較大。

集成電路的檢測(cè)分為離線檢測(cè)和在線通電檢測(cè)。離線檢測(cè)是通過測(cè)量集成電路功能引腳和公共端(如電源和地)阻值，模擬集成電路要求阻值在產(chǎn)品手冊(cè)要求范圍內(nèi)，數(shù)字集成電路要求阻值和正常值偏差較小。電阻測(cè)量法簡(jiǎn)單安全，測(cè)量結(jié)果只作為判斷集成電路好壞的參考。在線通電檢測(cè)是在滿足工作條件的情況下，測(cè)量集成電路各外接引腳的電壓和電流的幅值、波形、頻率和相位是否在正常數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)，測(cè)量過程復(fù)雜，對(duì)安全和技術(shù)要求高，但是測(cè)量結(jié)果能準(zhǔn)確判斷集成電路的好壞。因?yàn)榧呻娐凡鹦稄?fù)雜，盡量采用在線通電檢測(cè)法判斷集成電路好壞。過壓、過流、過熱和短路都容易損壞集成電路。測(cè)量其引腳的電壓或波形時(shí)，為避免造成引腳間短路，最好在與引腳直接連通的PCB板上進(jìn)行測(cè)量。

檢測(cè)前先查詢掌握集成電路工作原理、功能用途和規(guī)格樣式，熟悉其主要電氣參數(shù)、各引腳用途以及引腳的正常電壓、波形，外圍配套電路的工作原理。

因?yàn)榧呻娐反蠖嗖捎弥苯?a href="http://wenjunhu.com/tags/耦合/" target="_blank">耦合，外圍電路不正常也會(huì)導(dǎo)致多處引腳電壓偏差，所以不要輕易判斷集成電路損壞。因?yàn)椴糠止收喜粫?huì)引起引腳直流電壓變化，所以不能證明集成電路完好。測(cè)量電壓值只能作為判斷集成電路好壞的參考。

大功率集成電路需要安裝散熱器才能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作?？捎?a href="http://wenjunhu.com/tags/紅外/" target="_blank">紅外線檢測(cè)儀檢測(cè)功率集成電路，判斷其是否處于過載狀態(tài)，作為判斷集成電路好壞的參考。

三、電路檢測(cè)技能

工作條件滿足后，電路輸出信號(hào)由輸入信號(hào)、當(dāng)前狀態(tài)和人為干涉共同決定。

無(wú)記憶功能和無(wú)需人為干涉的電路屬于條件驅(qū)動(dòng)型運(yùn)行方式，即所有外部條件滿足后電路才能進(jìn)入下一步工作狀態(tài)。能夠根據(jù)電路當(dāng)前工作狀態(tài)推演出下一步工作狀態(tài)。

帶記憶功能電路屬于狀態(tài)驅(qū)動(dòng)型運(yùn)動(dòng)方式，即輸出信號(hào)除所有外部條件滿足外，還受當(dāng)上一次電路記憶狀態(tài)影響。能夠根據(jù)電路上一步工作狀態(tài)和當(dāng)前工作狀態(tài)推演出下一步工作狀態(tài)。

人為干涉電路屬于事件驅(qū)動(dòng)型的運(yùn)動(dòng)方式，即輸出信號(hào)受人為干涉影響。在其它條件都滿足情況下，能夠根據(jù)不同人為干涉狀態(tài)推演出電路下一步工作狀態(tài)。

模擬電路大多屬于條件驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式，硬件固定數(shù)字電路(組合和時(shí)序數(shù)字電路)和模擬電路一樣也屬于條件驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式。因?yàn)閿?shù)字電路比模擬電路更容易實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)記憶功能，所以帶記憶功能的數(shù)字電路大多屬于狀態(tài)驅(qū)動(dòng)或事件驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式。由可編程元件(GAL、PAL)組成的數(shù)字電路，需要先從電路板上拆下可編程元件，通過專門檢測(cè)工具判斷元件好壞。由存儲(chǔ)元件(ROM)組成的數(shù)字電路，通過專門讀寫器判斷元件好壞。

四、PCB板檢測(cè)技能

在電氣維修中經(jīng)常需要根據(jù)PCB板上覆銅線走向找出不同電氣元件引腳之間連線，但是線路容易被電氣元件遮擋，如果是多層PCB板還存過孔和盲孔，無(wú)法查看中間層線路走向，增加了排查線路走向的難度。

按照經(jīng)驗(yàn)PCB板上工作電源線路、電源公共端、公共線路和接地線路的線條較寬，通常分布在多層PCB板中間層。信號(hào)線路、控制線路線條較窄，分布在多層PCB板頂層和底層。因?yàn)槭軐I(yè)電路設(shè)計(jì)軟件限制，PCB板上線路線條要求橫平豎直，做45度倒角，只能在焊盤處分支。

先用高分辨率相機(jī)對(duì)PCB板頂層和底層分別拍照并保存電子文檔，將圖片導(dǎo)入NI Multisim軟件作為繪圖的背景圖片，調(diào)整圖片大小和實(shí)物尺寸相同，在圖片對(duì)應(yīng)位置放置焊盤和連接線條后獲得PCB接線圖。還可用萬(wàn)用表通斷檔結(jié)合強(qiáng)光背景照射追蹤排查PCB板線路走向，在圖上標(biāo)注出連接線條和焊盤后獲得PCB接線圖。

專用儀器的操作經(jīng)驗(yàn)

雖然電磁運(yùn)動(dòng)的不可見性、高速性和復(fù)雜性，但是電磁能變化過程中必然伴隨和其它能量間相互影響，相互轉(zhuǎn)換。通過專業(yè)儀器檢測(cè)其電氣參數(shù)變化間接判斷電氣元件的好壞。

一、數(shù)顯示波器使用經(jīng)驗(yàn)

示波器能夠?qū)Ρ粶y(cè)電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和對(duì)比，通過計(jì)算處理將單路或多路被測(cè)電信號(hào)瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的曲線顯示在示波器顯示屏上，方便人們觀察記錄和分析對(duì)比單路或多路電信號(hào)變化過程，是元件級(jí)維修中最重要測(cè)量?jī)x器，屬于被動(dòng)無(wú)損測(cè)量。能夠測(cè)量直流和交流電信號(hào)的電壓幅度、頻率和波形，能夠用兩個(gè)通道同時(shí)測(cè)量并顯示兩路獨(dú)立電信號(hào)波形形狀和相位差別(即雙蹤測(cè)量)。

在電氣設(shè)備中可能存在多套相互間沒有電氣連接的電路，每個(gè)電路都有自己的等電位公共端。等電位公共端和真實(shí)大地直接相連，稱這種等電位公共端為接地端。等電位公共端不和真實(shí)大地直接相連，稱這種等電位公共端為參考地。示波器的接地端、信號(hào)輸入端BNC插座金屬外圈、探頭接地夾子和AC220V電源接地端相連，可以保護(hù)人身安全，屏蔽噪音干擾(對(duì)于微弱信號(hào)干擾比較明顯)。

帶寬是示波器的重要指標(biāo)，示波器只能測(cè)量頻率在自身帶寬范圍內(nèi)的電信號(hào)，對(duì)頻率超過帶寬的電信號(hào)直接旁路過濾掉。采樣率要高于帶寬的5倍才能滿足測(cè)量精度要求。

示波器“Y輸入”的電壓幅值不能超過儀器的極限值。“Y輸入”導(dǎo)線懸空時(shí)容易受外界電磁干擾，應(yīng)避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。示波器使用之前，先用萬(wàn)用表測(cè)量待測(cè)信號(hào)的兩端分別和示波器接地端的電壓幅值，如果電壓高要采用高壓差分探頭進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)槭静ㄆ鳒y(cè)量電壓幅值的精度低于萬(wàn)用表的精度，所以要用萬(wàn)用表測(cè)量待測(cè)信號(hào)兩端的電壓幅值，正確地選擇示波器的量程檔位。如果電壓幅值超過示波器量程，要選擇比例擋位匹配的探頭進(jìn)行測(cè)量。

示波器探頭有高壓、差分、有源和高速探頭等多種類型。探頭是示波器接觸電路的部分，好的探頭可以提供測(cè)試需要的保真度。根據(jù)測(cè)量信號(hào)的類型，選擇不同的探頭，電壓探頭、電流探頭、邏輯探頭和傳感器探頭，每種探頭又分為無(wú)源探頭和有源探頭兩種。對(duì)于無(wú)源探頭，至少在更換探頭或探頭交換通道的時(shí)候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整。

要測(cè)量?jī)陕藩?dú)立電信號(hào)時(shí)，要使用帶隔離通道的雙通雙蹤示波器。

示波器有多種觸發(fā)工作模式，在電氣設(shè)備維修中靈活地利用觸發(fā)功能，可以檢測(cè)故障信號(hào)周期極短(人眼睛不利于觀察時(shí)間過長(zhǎng)和過短的信號(hào))的問題和捉捕故障現(xiàn)象隨機(jī)出現(xiàn)的問題。減少帶記憶功能示波器保存測(cè)試信號(hào)的數(shù)據(jù)量。

帶記憶功能的示波器可以保存一定時(shí)間的測(cè)試信號(hào)，便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和判斷。對(duì)于便攜式示波器停止使用后及時(shí)關(guān)機(jī)，節(jié)約電池能量。

二、頻譜儀使用經(jīng)驗(yàn)

頻譜儀能夠測(cè)量輸入信號(hào)幅度與儀器頻率范圍內(nèi)的幅頻關(guān)系，并將變化曲線顯示在頻譜儀顯示屏上，又稱為傅里葉分析儀，主要用于測(cè)量復(fù)雜電信號(hào)頻譜功率、失真度、調(diào)制度和頻率穩(wěn)定度等信號(hào)參數(shù)，使用方法和示波器相似。

頻譜儀主要技術(shù)指標(biāo)為頻率范圍、掃描寬度、頻率分辨率、掃頻時(shí)間等。頻率范圍是正常工作的最大頻率范圍，掃描寬度是單次測(cè)量過程中所顯示的頻率范圍，頻率分辨率是能將最近相鄰頻譜分量分辨出來(lái)的能力、掃頻時(shí)間是進(jìn)行單次全頻范圍掃描、并完成測(cè)量所需的時(shí)間。頻譜儀輸入端口的信號(hào)電平和功率不能超過最大允許值，測(cè)量前先用示波器檢測(cè)輸入信號(hào)電平。對(duì)頻譜儀要定期校準(zhǔn)。

三、紅外熱像儀使用經(jīng)驗(yàn)

任何電氣設(shè)備、電路板和電氣元件工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生熱量，如果溫度過高會(huì)造成損壞。用紅外熱像儀指向并聚焦電氣設(shè)備、電路板和電氣元件，會(huì)自動(dòng)調(diào)整溫度最大值、溫和區(qū)和最小值范圍，在顯示屏上清晰鮮明顯示其紅外特征圖像，屬于被動(dòng)無(wú)損測(cè)量。紅外熱像儀操作方便高效，測(cè)量結(jié)果顯示簡(jiǎn)單直觀，測(cè)量范圍從-20℃到500℃?？臻g分辨率是分辨相鄰目標(biāo)的最小間距，通過鏡頭變焦縮放能由遠(yuǎn)及近、從廣到窄縮小顯示極端溫度點(diǎn)分布范圍。數(shù)字紅外熱像儀能存儲(chǔ)紅外特征圖像及相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，用隨機(jī)軟件設(shè)置參數(shù)抽取優(yōu)化主圖像。

元件級(jí)維修時(shí)以紅外特征極端溫度點(diǎn)為異?，F(xiàn)象，電氣元件溫度過高測(cè)量其輸入電流是否過大，溫度過低測(cè)量其輸入電流是否過低，能夠縮小電氣元件故障排查空間范圍，再檢測(cè)內(nèi)因或外因判斷電氣元件自身好壞。

用紅外熱像儀遠(yuǎn)距測(cè)量各類高壓電氣設(shè)備中高壓開關(guān)或隔離開關(guān)中心觸頭接觸不良造成局部過熱現(xiàn)象。用紅外熱像儀測(cè)量大功率電氣設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī))電氣接插件松動(dòng)、接觸不良、電流過載、三相不平衡、繞組短路或開路、軸承溫度過高、冷卻系統(tǒng)失效等產(chǎn)生局部高溫點(diǎn)。用紅外熱像儀測(cè)量功率電池或功率電容的接頭松動(dòng)、絕緣不良和漏液缺陷造成局部過熱位置。檢查供配電系統(tǒng)線路和斷路器溫度是否一致。用紅外熱像儀測(cè)量制冷設(shè)備的蒸發(fā)、散熱、壓縮過程溫度分布是否正常。

四、虛擬儀器使用經(jīng)驗(yàn)

通常檢測(cè)儀器只能檢測(cè)單一類型物理量，而使用LabVIEW開發(fā)虛擬儀器，通過更換不同采集模塊(攝像頭、拾音頭、配套板卡或采集設(shè)備)將多種、多路物理量轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字電信號(hào)，再選擇或開發(fā)相應(yīng)檢測(cè)程序?qū)崿F(xiàn)信號(hào)顯示、分析、處理和保存功能。

現(xiàn)代多數(shù)主流測(cè)試儀器都擁有對(duì)應(yīng)LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序，通過二次開發(fā)方便控制其硬件設(shè)備，適用于各種檢測(cè)領(lǐng)域的LabVIEW工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，這些工具包降低了用戶檢測(cè)程序開發(fā)難度，甚至只需簡(jiǎn)單調(diào)用幾個(gè)工具包中函數(shù)就可以組成一個(gè)完整的教程應(yīng)用程序。

LabVIEW代碼不需任何修改就可以運(yùn)行在常用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上(如Windows、Mac OS 或Linux)，還支持各種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(如VxWorks或PharLap)和嵌入式設(shè)備(如PDA、FPGA)。

虛擬儀器常用于聲音震動(dòng)檢測(cè)、圖像顏色識(shí)別和邏輯信號(hào)分析等應(yīng)用。受計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度限制，虛擬儀器程序檢測(cè)頻率較低。為保證LabVIEW兼容性，需要預(yù)裝很多驅(qū)動(dòng)程序。

五、可調(diào)直流電源使用經(jīng)驗(yàn)

在元件級(jí)維修時(shí)，可調(diào)直流電源能為專用測(cè)試平臺(tái)提供被測(cè)負(fù)載正常工作所需要的直流電源?？烧{(diào)直流電源能夠輸出多組獨(dú)立可調(diào)直流電源。

可調(diào)直流電源上直流電壓表顯示當(dāng)前輸出直流電壓值，直流電流表顯示當(dāng)前輸出直流電流值，在元件級(jí)維修時(shí)方便測(cè)量負(fù)載功率?？烧{(diào)直流電源輸出電壓能夠在0～30V范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整，配有粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩個(gè)旋鈕。在接入負(fù)載前確定輸出電壓大小，先快速粗調(diào)后準(zhǔn)確細(xì)調(diào)，防止電壓過高燒壞負(fù)載。

可調(diào)直流電源每組輸出端都有紅色正和黑色負(fù)端口，正端口電位高于負(fù)端口電位?？烧{(diào)直流電源通電后，如果正和負(fù)端口輸出引線相碰產(chǎn)生短路，那么可調(diào)直流電源進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，沒有直流電壓輸出。當(dāng)短路解除后按可調(diào)直流電源復(fù)位鍵可恢復(fù)正常輸出。

可調(diào)直流電源正和負(fù)端口對(duì)應(yīng)接入負(fù)載正和負(fù)端，如果反接會(huì)燒壞負(fù)載。為方便使用，可用帶絕緣套管雙夾子的紅線和黑線連接可調(diào)直流電源和負(fù)載。具有兩組獨(dú)立直流電壓的可調(diào)直流電源，其輸出電壓要分別調(diào)整。將兩組獨(dú)立直流電壓串聯(lián)，能夠?yàn)樾枰?、?fù)對(duì)稱電源的負(fù)載供電。

六、信號(hào)發(fā)生器使用經(jīng)驗(yàn)

在元件級(jí)維修時(shí)，信號(hào)發(fā)生器能為專用測(cè)試平臺(tái)提供被測(cè)負(fù)載正常工作所需要的控制信號(hào)或輸入信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器主要分為模擬信號(hào)發(fā)生器和數(shù)字信號(hào)發(fā)生器。針對(duì)不同測(cè)量方式有不同類型信號(hào)發(fā)生器，選擇正確信號(hào)發(fā)生器，才能保證測(cè)量過程順利、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。常用信號(hào)發(fā)生器有函數(shù)發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、數(shù)字碼型發(fā)生器和時(shí)鐘發(fā)生器。

函數(shù)發(fā)生器(Function Generator)可以生成正弦波、方波、三角波、鋸齒波等常見波形，波形可以不斷重復(fù)或單次脈沖(需要內(nèi)部或外部觸發(fā)源)。如果頻率高于20kHz，函數(shù)發(fā)生器還具有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈寬調(diào)制和VCO控制等調(diào)制功能，主要為被測(cè)模擬電路提供輸入信號(hào)，不適合高保真或頻率穩(wěn)定的應(yīng)用。

任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator, 縮寫AWG)能在頻率、精度和輸出電平范圍內(nèi)產(chǎn)生任意波形。與產(chǎn)生一組特定波形的函數(shù)發(fā)生器不同，AWG允許用戶以各種不同方式設(shè)置任意源波形作為輸出，主要為被測(cè)電路提供控制信號(hào)，使用靈活、速度快和保真度高。

數(shù)字碼型發(fā)生器(Digital pattern generator)能設(shè)置產(chǎn)生各種滿足激勵(lì)需要格式的特定數(shù)字信號(hào)，主要為被測(cè)數(shù)字電路提供輸入信號(hào)和控制信號(hào)。

時(shí)鐘發(fā)生器能持續(xù)產(chǎn)生固定頻率的方波，調(diào)節(jié)設(shè)置可以改變方波頻率，主要為被測(cè)電路提供同步時(shí)鐘信號(hào)。

審核編輯：湯梓紅