Наиболее часто встречающиеся неисправности в электрических схемах электроприборов и бытовой техники:
1) обрыв (сопротивление электрической цепи равно бесконечности);
2) значительное увеличение сопротивления;
3) значительное уменьшение сопротивления;
4) короткое замыкание (сопротивление электрической цепи близко к нулю).
Общие причины возникновения этих неисправностей:
— обрыв из-за старения элементов, прохождения повышенных токов, ударов, вибрации и коррозии;
— значительное увеличение сопротивления электрических цепей по сравнению с номинальным значением, вызываемое старением элементов, ухудшением контактов и контактных соединений, отклонением параметров отдельных элементов;
— значительное уменьшение сопротивления электрических цепей по сравнению с номинальным значением из-за увеличения поверхностных утечек и старения элементов.
Короткие замыкания являются следствием пробоя изоляции, замыкания проводников и элементов на корпус и между собой (для проводников разных полярностей и фаз).

При поиске неисправности необходимо знать и уметь использовать признаки исправной работы электрооборудования.
Их можно разделить на две основные группы:
активные — показания световых и звуковых сигналов, сигнализаторов, срабатывания средств защиты, а также признаки, выявляемые при измерении прибором;
пассивные или вторичные признаки, воспринимаемые при внешнем осмотре электрооборудования (визуальные, звуковые, осязательные, обонятельные).
Световые и звуковые сигналы, сигнализаторы позволяют наблюдать за состоянием электроприборов.
Средства защиты (предохранители, максимальные или минимальные реле, автоматы и т. п.), срабатывая, отключают электрические цепи от источников электроэнергии при наличии в отключенной части схемы повышенных токов утечки, токов перегрузки и коротких замыканий.
При неисправностях - типа обрыва - защита обычно не срабатывает, но ее нормальное состояние при наличии неисправности в электрической схеме является косвенным свидетельством того, что повреждение имеет характер обрыва.
Поиск неисправностей производится путем направленных измерений параметров элементов электрических схем с помощью переносных приборов и измерительных комплектов, используя активные признаки.
При измерении параметров (сопротивление, ток, напряжение) отдельных элементов в электрических схемах (например, логических систем управления и т. п.) с помощью переносных приборов необходимо использовать карты сопротивлений, напряжений, токов на выходе отдельных элементов и блоков, приводимые в инструкциях по эксплуатации этих аппаратов.
При проведении специальных направленных измерений в практике используется ряд частных способов поиска неисправностей:
-- промежуточных измерений, дающих возможность последовательно проследить прохождение сигналов по различным каналам системы;
— исключения, позволяющий посредством измерений исключить исправные части проверяемой схемы и выделить отказавший элемент;
— замены блоков (деталей), в которых предполагается наличие неисправности, на однотипные заведомо исправные;
— сравнения результатов испытаний отказавшей схемы с результатами испытаний исправной схемы того же типа, эксплуатируемой в тех же условиях.
В общем случае поиск неисправностей состоит из следующих
этапов:
а) установление факта неисправности электроприбора
по изменению активных и пассивных признаков нормальной работы;
б) анализ имеющихся признаков неисправностей и сопоставление их с возможным состоянием элементов электроприбора;
в) сравнение признаков неисправностей, указанных в инструкциях по эксплуатации и известных из опыта эксплуатации, с наблюдаемыми признаками;
г) выбор оптимальной последовательности поиска и объема дополнительных измерений для обследования элементов, в которых возможно появление неисправностей;
д) последовательное измерение;
е) общая оценка результатов испытаний и заключение о наиболее вероятных причинах неисправности выделенного элемента;
ж) устранение неисправности.
Основными причинами неисправности элементов электроники являются:
--перегрузки по току;
--перенапряжения;
--повышенная температура окружающей среды;
--недопустимая вибрация, удары.

При возникновении неисправности или отказа объекта (системы, устройства, блока, модуля, электронной платы) поиск неисправного элемента электроники рекомендуется начинать после предварительной проверки исправности:

Сигнальных ламп, предохранителей, выключателей и других средств коммутации и защиты объекта;

Блока или узла питания объекта путем измерения вольтметром напряжения на входе и выходе;
внешних устройств — датчиков, сигнализаторов, конечных выключателей, мониторов, кинескопов, акустических систем и т. д.

Дальнейший поиск неисправного элемента рекомендуется выполнять, с учетом следующие указаний:

Должен быть изучен и уяснен принцип действия неисправного объекта;

Вначале отыскивается более сложный неисправный объект, далее - более простой (по принципу система - блок - узел - элемент);

Анализируются признаки неисправности, выдвигаются предположения ее причин и выбирается метод проверки;

Проводится выборочная проверка участков и отдельных элементах, неисправности которых наиболее вероятны, а проверка их занимает наименьшее время;

Если выборочной проверкой неисправный элемент не обнаружен, следует перейти к поиску методом исключения, двигаясь от входа к выходу объекта, либо деля его перед началом следующей проверки на две равные по трудоемкости проверки части;

Если неисправность нехарактерна, то целесообразно, опустив этап выборочной проверки, начинать поиск сразу с метода исключения.

Вводить и выводить из действия съемные объекты для осмотра, замены на запасные или поиска неисправных элементов рекомендуется при выключенном напряжении питания, особенно при наличии разъемных контактных соединений.

При внешнем осмотре объекта необходимо обращать внимание

На нарушения защитных и изоляционных покрытий;

На изменение цвета, наличие потемнений, вздутий и трещин;

На исправность креплений, контактных поверхностей, соединений и паек;

На температуру элементов (корпусов, транзисторов, резисторов, диодов, микросхем, электролитических конденсаторов) сразу же после выключения схемы.

При этом необходимо помнить, что температура корпусов при нормальной эксплуатации
не должна превышать 45-60°С - на ощупь (превышение температуры выше 60°С рука не терпит).

Элементы с обнаруженными изъянами подлежит проверке в первую очередь.

Определение неисправного элемента в объекте, находящемся под напряжением, рекомендуется выполнять с использованием исправных удлинителей и переходных устройств, измерительных приборов с высоким внутренним сопротивлением и имеющихся в документации указаний о значениях и полярности потенциалов.

При отсутствии необходимых данных поиск может производиться путем сравнения по участкам напряжений на одинаковых элементах заведомо исправного (запасного или аналогичного) и неисправного объектов.

Определение неисправного элемента без подачи напряжения на объект может производиться измерением сопротивлений посредством омметра по участкам или элементам, работоспособность
которых вызывает сомнение.

При необходимости один или несколько выводов элементов могут быть отключены (отпаяны).

При нарушении исправности элемента (увеличение тока утечки, уменьшение сопротивления изоляции или напряжения переключения и т. п.) необходимо выполнить измерения его основных параметров посредством обычных или специальных приборов и проверочных схем.

При отсутствии паспортных данных элемента результаты измерений могут быть сопоставлены с аналогичными данными запасных заведомо исправных элементов.

В процессе поиска, проверки и замены неисправных элементов (особенно полупроводниковых приборов) с использованием наиболее простых средств необходимо внимательно маркировать выводы приборов.

После обнаружения неисправного элемента анализируются возможные причины неисправности, которые должны быть устранены до замены его и ввода объекта в действие.

Для повышения достоверности результатов измерение параметров элементов рекомендуется выполнять в сухом помещении при температуре воздуха 20—25 °С (особенно для , германиевых диодов и транзисторов).

Если принятые меры по осмотру и проверке неисправного объекта не привели к восстановлению его работоспособности, а поиск неисправного элемента не дал результата, объект подлежит передаче в ремонт спец мастерские.

Самостоятельное вскрытие и ремонт сложных объектов, основанных на современных полупроводниковых элементах, при отсутствии четких указаний в инструкции по эксплуатации не рекомендуется.

Поиск неисправного элемента занимает треть времени ремонта. Поскольку количество элементов в объектах средств автоматизации велико, то прямой перебор элементов для оценки их состояния невозможен. При выполнении работ по поиску, устранению неисправностей необходимо придерживаться определенных правил. Технология поиска может быть разбита на основные операции, указанные на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Технология поиска отказов (неисправностей)

Процесс поиска неисправностей сводится к проведению различных проверок и принятию решения о дальнейшем развитии поиска на основе результатов проверки.

Процесс поиска неисправностей имеет две стадии: выбор последовательности проверки элементов; выбор способа проведения отдельных операций проверки.

Поиск может проводиться по заранее определенной последовательности проверок или ход каждой последующей проверки определяется результатом предыдущей. В зависимости от этого различают следующие методы проверок :

- последовательных поэлементных;

- последовательных групповых;

Комбинационных.

Выбор последовательности проверок зависти от конструкции изделий, и может изменяться в процессе накопления информации по надежности и трудоемкости проверки элементов.

3.2.1 Метод последовательных поэлементных проверок заключается в том, что элементы изделий при поиске неисправности проверяются поодиночке в определенной, заранее установленной последовательности. Если очередной проверяемый элемент оказался исправным, то переходят к проверке следующего элемента. При обнаружении неисправного элемента поиск прекращается, и элемент заменяется (ремонтируется). Затем объект проверяется на работоспособность. Если при этом объект (система) не функционирует нормально, то приступают к дальнейшей проверке. Причем проверка начинается с той позиции, на которой был обнаружен неисправный элемент. При обнаружении второго неисправного элемента он также заменяется или ремонтируется (восстанавливается), и объект вновь проверяется на работоспособность. И так до тех пор, пока объект или система не будут функционировать нормально.

ПРИМЕР Простейшим примером использования такого метода может служить поиск неисправности в системе автоматического регулирования одного из параметров технологического процесса. Сначала проверяется регулирующий орган, затем исполнительный механизм, затем усилитель и т.д. Таким образом, устанавливается объект, неисправность которого послужила причиной нарушения нормального функционирования САР (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Структурная схема системы автоматического регулирования типа “Кристалл”

При обнаружении, например, неисправности в исполнительном механизме, рассматривается поэлементная структура этого устройства (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Структурная схема исполнительного механизма

Здесь можно установить следующую последовательность проверки элементов: 1-2-3-4-5-6-7-8. наиболее уязвимыми из них могут оказаться элементы 1,2,4,7 и 8. Поэтому при использовании поэлементного метода проверки возможны два способа очередности контроля элементов.

При поиске неисправности в устройстве, сначала устанавливается объект, неисправность которого послужила причиной нарушения нормального функционирования устройства. Затем рассматривается поэлементная структура неисправного объекта устройства.

При использовании поэлементного метода проверки возможны два способа очередности контроля элементов .

1) Если в изделии используются элементы, длительность проверки которых примерно одинакова, то проверку надо начинать с элементов, обладающих наименьшей надежностью.

2) Если надежность элементов данного изделия примерно одинакова, то целесообразно начинать проверку с элемента, для проверки которого требуется наименьшее время.

Для успешного использования этих правил необходимо знать не только функциональные и принципиальные схемы объектов и систем, но иметь четкое представление о надежности их элементов.

Недостаток метода – сравнительно большое количество проверок. Объясняется это тем, что в этом методе при поиске не используются функциональные связи элементов, хотя это делает метод универсальным, т.к. он не зависит от функциональной схемы системы.

3.2.2 Метод последовательных групповых проверок состоит в том, что все элементы объекта с учетом их функциональных связей разбиваются на отдельные группы и контролируется исправность каждой группы в целом. Последовательность проведения проверок определяется результатом предыдущей проверки. По мере проведения проверок численность подлежащих проверке элементов уменьшается. На последнем этапе контроля в группе должен быть один элемент.

ПРИМЕР проведения поиска неисправности по такому методу приведен в функциональной схеме системы на рисунке 3.4 одной из видов САУ.

Рисунок 3.4 – Пример структурной схемы САУ

Схема разбивается на группы I-VIII. Затем структура разбивается на две подгруппы и т.д. При этом последовательность проверок будет следующая:

а) Контролируется сигнал в точке 4. Если он нормальный, то переходят к точке 6, т.к. при этом предполагается, что неисправный элемент находится в группе V, VI, VII, VIII. Если сигнал в точке 4 не соответствует норме, то проверяется сигнал в точке 2, т.к. неисправен один из элементов I, II, III, IV. Если сигнал в точке 2 в норме, то элементы I, II исправны, и следует проверять точку 3. При этом выявляется, какой из элементов III или IV неисправен.

б) Если при контроле точек 4 и 6 сигнал соответствует требуемым параметрам, то контролируется точка 5, в результате чего определяется неисправный элемент V или VIII.

При таком методе поиска неисправностей необходимо знать параметры сигналов в контрольных точках.

Если в объекте (системе) будет несколько неисправностей, то схема поиска неисправностей не изменится. Двигаясь по одной из ветвей структуры, неизбежно приходят к одному из неисправных элементов. После устранения этой неисправности (восстановления элемента) проверяется работоспособность объекта. При наличии неисправности процесс поиска продолжается, что должно привести ко второму неисправному элементу и т.д.

Такой метод еще называется методом средней точки. Однако, в общем случае число, на которое разбивается структурная схема объекта (системы), может быть и не равна двум. Разбивать систему нужно, учитывая функциональные связи отдельных элементов и надежность их работы.

При групповом методе проверок различают проверки “с исключением ” и “без исключения ”.

Проверка “с исключением” состоит в том, что заключение о работоспособности одной из групп элементов делается на основании проверки других групп. Например , имеем три группы элементов. По результатам проверки установили исправность групп 1 и 2. Не делая проверок, заключаем, что неисправный элемент находится в 3-й группе.

При проверках “без исключения” контролируется работоспособность всех групп. На конечном этапе всегда проводится проверка “без исключения”, что устраняет возможность ошибки.

Достоинство последовательности проверок – значительное сокращение времени поиска неисправности.

Этот метод требует знания функциональных связей отдельных элементов и их надежности.

3.2.3 Сущность комбинационного метода проверок заключается в одновременном измерении нескольких параметров. По результатам измерений всех параметров делается заключение о неисправном элементе.

Для удобства пользования таким методом составляют таблицы состояния контролируемых параметров. В качестве элементов в этом случае следует выбирать блок, узел, последовательную неразветвленную группу каскадов.

В первом вертикальном столбце таблицы указывают элементы структурной схемы, а в первой строке – их параметры. Таблицу заполняют по стрелкам в соответствии со следующими правилами.

Поочередно предполагается неисправность только в данном элементе. Данная неисправность приводит к выводу соответствующих параметров за пределы допусков. Против этих параметров в таблице ставится «0». Если же заданная неисправность не влияет на какой-то параметр, то против этого параметра ставится «1».

ПРИМЕР В структурной схеме (рисунок 3.5) измеряем параметры А, В, С, Д.

Полагаем, что элемент 1 неисправен. Тогда, очевидно, что все параметры А, В, С и Д выйдут за пределы допусков. Против этих параметров в таблице 3.2 ставится «0», т.е. первая строка таблицы будет состоять из одних нулей. Затем предполагаем, что неисправен элемент 2, при этом параметры А, В и С будут не соответствовать нормам, а параметр Д будет в норме. Во вторую строку следует записать «0001». Таким образом, перебирают все элементы и анализируют состояние параметров. Одинаковые строки (7 и 8 таблицы 3.2) говорят о не различении данной системой параметров неисправностей элементов 7 и 8. В этом случае элементы объединяются в один или вводят дополнительный параметр для их различения.

Рисунок 3.5 – К использованию комбинационного метода проверок.

Таблица 3.2 – График состояний

Элементы	Параметры
А	В	С	Д

Для обнаружения неисправного элемента с помощью такой таблицы, поступают следующим образом. Оператор записывает значения параметров в виде числа, состоящего из нулей и единиц, по указанному правилу. Для определения неисправного элемента сравнивают полученное число с числами в строках таблицы. С какой строкой таблицы совпадают результаты измерения параметров, тот элемент и неисправен. Если результат измерения параметров (числа) не совпадает ни с одной строкой таблицы, неисправны несколько элементов.

Достоинство этого метода – относительно малое время поиска неисправности, однако реализация его трудна.

3.2.4 Последовательность процесса поиска неисправностей носит название программы поиска . Определенная последовательность проверок, обеспечивающая минимальное значение математического ожидания времени проверок, просчитывается с помощью создания математической модели процесса поиска отказавшего элемента.

Объект, в котором появилась неисправность, состоит из n элементов. Отказы элементов независимы. При отказе любого из элементов отказывает объект. Для контроля исправности элемента имеется возможность подать на вход контрольный сигнал и проверить на выходе реакцию на этот сигнал. Известны интенсивности отказов элементов q и потребное время τ на проверку их исправности. Определяют последовательность проверок элементов, обеспечивающих наименьшее время поиска неисправности.

Оптимальная последовательность должна обладать следующим свойством

, (3.1)

где τ – среднее время проверки исправного элемента;

q – условная вероятность отказа элемента.

Если время контроля исправности всех элементов равны, то оптимальная последовательность принимает вид

q 1 >q 2 >…>q n -1 . (3.2)

Т.е. контроль исправности элемента следует производить в порядке убывания условной вероятности отказов элементов.

Последовательность (3.2) можно записать в более удобном виде

λ 1 >λ 2 >…> λ n-1 , (3.3)

Среднее время поиска неисправностей по программе вычисляют по формуле

, (3.4)

где τ ИЗ. i – время, расходуемое на измерения при отказе i-го элемента.

В свою очередь

где τ R – время, расходуемое на измерения в точке R схемы;

r i – число измерений по программе для выявления отказа i-го элемента.

С учетом (3.5)

, (3.6)

Порядок построения программ можно рассмотреть на примерах.

Пример 3.1

Рисунок 3.6 – Структурная схема изделия А.

Имеется схема, представленная на рисунке 3.6. Интенсивности отказов элементов: λ 1 =0,1 ч -1 ; λ 2 =0,2 ч -1 ; λ 3 =0,2 ч -1 ; λ 4 =0,5 ч -1 . Время измерения в точках схемы: τ 1 =5 мин.; τ 2 =8 мин.; τ 3 =12 мин.; τ 4 =18 мин. Требуется составить оптимальную схему программы поиска неисправности при условии, что один из элементов изделия А отказал.

Определяются условные вероятности отказов. Для метода последовательных поэлементных проверок условные вероятности отказов q по значению соответствуют λ. Тогда q 1 =0,1; q 2 =0,2; q 3 =0,2; q 4 =0,5. Определяют частные: τ 1 /q 1 =50; τ 2 /q 2 =40; τ 3 /q 3 =60; τ 4 /q 4 =36;

Согласно (3.1) первое измерение необходимо производить на выходе четвертого (IV) элемента. Если сигнал нужного вида на выходе элемента IV, то следует продолжать поиск и очередные измерения производить на выходе второго (II) элемента и т.д.

Для аналитического представления процесса поиска неисправности, как правило, применяют его графическое изображение в виде программы поиска неисправностей. Условное обозначение элемента производят в виде прямоугольника, а измерение в виде круга внутри с номерами элемента, за которым производится измерение. Тогда программа поиска неисправности будет представлена ветвящейся схемой, состоящей из кружков с двумя выходами, обозначающих результат измерения (есть нужный сигнал или нет – “да” или ”нет”) и оканчивающейся прямоугольниками, обозначающими неисправный элемент.

Программа поиска для примера 3.1 приведена на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Программа поиска неисправностей в изделии А

Среднее время поиска неисправностей по программе вычисляется по формуле (3.6). Тогда:

Т ПН =q 1 (τ 4 +τ 2 +τ 1)+q 2 (τ 4 +τ 2)+q 3 (τ 4 +τ 2 +τ 1)+q 4 τ 4 =0.1(18+8+5)+0.2(18+6)+0.2(18+8+5)+0.5*18=23.5 мин.

Пример 3.2.

Имеется схема, представленная на рисунке 3.8. Интенсивности отказов элементов: λ 1 =0,56*10 -4 ч -1 ; λ 2 =0,48*10 -4 ч -1 ; λ 3 =0,26*10 -4 ч -1 ; λ 4 =0,2*10 -4 ч -1 ; λ 5 =0,32*10 -4 ч -1 ; λ 6 =0,18*10 -4 ч -1 . Время измерения во всех точках одинаково и составляет 2 мин. Требуется составить оптимальную программу поиска неисправности при условии, что один из элементов отказал.

Рисунок 3.8 – Структурная схема изделия Б

Для сокращения времени поиска неисправности используется метод последовательной погрупповой проверки, т.е. измерение реакции на контрольный сигнал производится в точке схемы, которая делит предполагаемую неисправную схему по вероятности (интенсивности) пополам.

Отсюда условная вероятность отказов соответствует значению интенсивности с коэффициентом 0,5 (половинной величине).

Тогда условные вероятности отказов: q 1 =0,28; q 2 =0,24; q 3 =0,13; q 4 =0,10; q 5 =0,16; q 6 =0,09.

Схема состоит из последовательно соединенных элементов. Можно использовать один контрольный сигнал, подаваемый на вход первого элемента. В этом случае первое измерение необходимо производить после второго элемента, ибо q 1 +;q 2 =0,52, ближе всего к делению схемы по вероятности пополам. Если нужного сигнала нет после второго элемента, то делается вывод о неисправности первого или второго элемента и измерение производится после первого элемента. Если после второго элемента есть нужный сигнал, то делается вывод о неисправности правой части схемы, которая по вероятности лучше всего делится пополам в точке измерения после четвертого элемента и т.д.

Программа поиска неисправности в этой схеме приведена на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 – Программа поиска неисправностей в изделии Б.

Среднее время поиска неисправности по программе:

Т П.Н. =0,28(2+2)+0,24(2+2)+0,13(2+2+2)+0,20(2+2+2)+0,16(2+2+2)+0,9(2+2+2)=5,56 мин.

3.2.5 При поиске неисправностей, кроме выбора метода и программы поиска неисправности объекта (системы), необходимо выбрать методику (способы) проверки исправности отдельных элементов. Наиболее распространенные способы проверок исправности элементов :

Внешний осмотр;

Контрольные переключения и регулировки;

Промежуточные измерения;

Сравнение;

Характерные неисправности;

Изоляция блока или каскада, узла;

Тест – сигналы.

Внешний осмотр обычно подразумевает использование зрения и слуха. Они позволяют контролировать состояние монтажа СА, кабелей, отдельных элементов, печатных плат и т.п., а также проверять работу ряда агрегатов, реже на слух.

Преимущество этого вида проверок в простоте.

Недостаток – возможности определения неисправного элемента ограничены. Неисправность может быть определена только при явно выраженных внешних признаках: изменение цвета элемента под воздействием температуры, искрения, появление дыма и запаха от горения изоляции проводов и т.д. Такие признаки возникают редко. Кроме того, на практике часто встречаются взаимозависимые отказы, поэтому даже если внешним осмотром обнаружен неисправный элемент, необходимо провести дополнительные проверки для выявления истинных причин отказа (например, при выходе из строя предохранителя, перегоревшую нить которого видно “на глаз”).

Способ контрольных переключений и регулировок требует оценки внешних признаков неисправностей путем анализа схем и использованием органов переключения, регулировок, текущего контроля (сигнальные лампочки, встроенные приборы, автоматы защиты и т.п.). При этом определяется неисправный узел, блок или тракт схемы объекта (системы), т.е. совокупность элементов, выполняющих определенную функцию объекта (преобразовательный, индикаторный блоки, блок защиты или коммутации, передающий тракт и т.д.).

Достоинство способа в быстроте и простоте проверки предположения о состоянии участков схемы объекта.

Недостаток – ограниченность, т.к. позволяет определить участки, а не конкретное место повреждения.

Способ промежуточных измерений является наиболее распространенным и основным для электрических и электронных устройств. Параметры системы, блока, узла или элемента определяются с помощью ручной портативной или автоматизированной встроенной контрольно – измерительной аппаратуры (КИА) или специальных измерительных устройств, систем автоматического контроля.

При этом измеряются режимы питания, параметры линий связи, проводятся измерения в контрольных точках. Быстроту отыскания неисправности в немалой мере обеспечивает умение обслуживающего персонала грамотно проводить измерения. Полученные значения параметров сравнивают с их значениями из технической документации, с таблицами режимов данного изделия.

Способ замены заключается в том, что вместо подозреваемого в неисправности элемента (узла, блока и т.п.) устанавливают аналогичный заведомо исправный элемент. После замены проверяют объект (систему) на функционирование. Если при этом параметры системы лежат в пределах нормы, то делается вывод о том, что замененный элемент неисправен. Преимущество данного способа – простота. Но на практике этот способ имеет ограничения, во-первых, из-за отсутствия запасных элементов, во-вторых, из-за необходимости проведения регулировок вследствие недостаточной взаимозаменяемости.

Зависимые отказы могут привести к выходу их строя вновь установленного элемента, поэтому этот вид проверки используют, когда подозреваемый элемент легко съемный и недорогой.

Способ сравнения – режим неисправного участка (узла, блока) объекта или системы сравнивается с режимом однотипного участка исправного объекта. Достоинство способа в отсутствии необходимости знаний абсолютных значений, измеряемых величин и параметров. В то же время этот способ позволяет определять довольно сложные неисправности. Недостаток способа – необходимость запасного (стендового) комплекта оборудования и, как следствие, возможность применения этого способа только в условиях лаборатории.

При способе характерных неисправностей отказ отыскивается на основании известных характерных признаков. Такие неисправности и их признаки представляются в виде таблиц в инструкции по эксплуатации СА.

Таблицы характерных неисправностей обладают рядом недостатков, из которых наиболее существенны следующие:

Таблицы не обеспечивают однозначной связи между признаками отказа и возможными неисправностями: к одному признаку привязываются несколько различных неисправностей и обычно без каких-либо указаний на особенности их появления;

В таблицах часто отсутствует указания о проведении испытаний, направленных на уточнение причины отказов. Отдельный внешний признак не может указать на конкретную причину отказа, а для ее отыскания необходимо логическое сопоставление целого ряда внешних признаков, включая показания устройств контроля и результаты испытаний;

Действия по поиску отказа, рекомендуемые таблицами, не содержат причинно-следственных связей и не распределяются в порядке их следования, в то время как реальный поиск представляет собой четкую последовательность различных проверок (испытаний).

Тест-сигналы широко применяются в различных вычислительных машинах, в счетно-решающих устройствах. При этой проверке на вход контролируемого устройства подается сигнал с определенными характеристиками. Анализ выходного сигнала позволяет определять место неисправного элемента.

Изоляция блока (узла, участка, каскада) обоснована тем, что в ряде случаев блок или каскад связан большим числом функциональных связей с другими частями объекта. При отказе такого блока трудно определить, где возникла неисправность – в самом блоке или в функционально связанных с ним частях изделия. Отсоединение некоторых функциональных связей позволяет иногда локализовать местонахождение неисправного элемента.

Каждый из рассмотренных частных способов поиска неисправностей имеет существенные ограничения, поэтому в практике ремонта КИП и СА обычно применяют совместно несколько частных способов. Такое совмещение способов позволяет сократить общее время поиска и тем самым способствует его успеху.

В нынешней вычислительной технике, в частности, в много-разрядных интерфейсных приборах чрезвычайно трудно отыскать линию, где нет прохождения необходимого электрического сигнала. Известно, что в цифровых конструкциях зачастую ломаются именно элементы канальных приемо-передатчиков или так их еще называют, буферные схемы.

Описание способа поиска неисправности в электрических схемах

Данный дозволяет без включения питания исследуемой электросхемы быстро установить обрыв, короткое замыкание, либо утечку входных/выходных каскадов цифровой схемы, а это свою очередь дозволяет исключить трудоемкую «прозвонку» связей цифровых систем.

Базой прибора служит характериограф. С помощью него возможно несложно установить наглядно на экране осциллографе неисправный компонент приемника/передатчика в составе цифровых система. Принципиальная электрическая схема прибора изображена на рис. 10.1.1.

Допустимые типы сигналов на экране осциллографа - на рис. 10.1.2.

Поиск радиоэлементов начинается способом сравнения: допустим на разрядах данных входах/выходах приемо-передатчиков 0-6 конфигурация изображения одна, а на разряде данных 7 она может быть иной.

Следует сделать предположение, что приемо-передатчик разряда 7 обладает утечкой или коротким замыканием, по входу/выходу. Хорошие результаты данный способ дал при локализации сломанных радиоэлементов конструкций ввода-вывода АОНов, персональных компьютеров (специализированные платы с шинами ISA, VESA, PCI, интерфейсы LPT,). В роли трансформатора Т1 возможно использовать произвольной унифицированный марки ТН или ТАН.

Первым шагом при определении неисправностей в схемах компараторов является проверка соответствия изменения выходного напряжения требуемому по

Детектор пересечения нуля для преобразования синусоидального сигнала в прямоугольный

техническим условиям изменению входного напряжения. При отсутствии такого соответствия необходимо настроить рабочие параметры схемы согласно ее описанию.

Если проблема не решается при помощи подстроечных процедур (либо они не предусмотрены в данной схеме), нужно с помощью измерительного прибора или осциллографа проследить прохождение сигнала от входа (обычно задается определенный уровень напряжения) до выхода (наблюдаются, как правило, либо скачкообразные изменения уровня выходного напряжения, либо сигнал в виде меандра или импульса прямоугольной формы). Произведите измерения напряжений и/или сопротивЛений в каждой точке исследуемой схемы.

Если в схеме на рис. 6.37 состояние выхода не изменяется при периодическом освещении фотодиода Dl и его затемнении, необходимо проверить наличие изменений напряжения на выводе 2 ИС LM111. Хотя они будут незначительными (фототок Dl равен примерно 1 мкА), их все же можно зафиксировать. При отсутствии изменений напряжения на выводе 2 ИС LM111 причина неисправности зак- тючается в фотодиоде Dl. Если же изменения зафиксированы на выводе 2, но отсутствуют на выводе 7, несправна микросхема LM111.

В схемах на рис. 6.39 и 6.40 необходимо проверить наличие скачкообразного изменения выходного напряжения от нулевого уровня до приблизительно 15 В при изменении входного напряжения от 5 до 10 В. Схемы срабатывают при противоположных направлениях изменения входного напряжения (схема на рис. 6.39 – инвертирующая, а на рис. 6.40 – неинвертирующая), что и показано стрелками на петлях гистерезиса. Если на выходе ИС не наблюдается изменений при заданных изменениях входного сигнала, проблема связана с ИС LM139 (естественно, если не считать случая, когда схема подключена неверно и поэтому не дает ожидаемого результата).

Если в схеме на рис. 6.41 лампа L1 остается постоянно включенной или выключенной при значениях входного напряжения U BX выше и ниже пороговых уровней U A и Ug, необходимо проверить наличие изменений на базе транзистора Q1. Если они наблюдаются, но состояние лампы не меняется, неисправность, скорее всего, связана с транзистором Q1.

Например, при снижении напряжения на базе Q1 до нуля лампа должна погаснуть, и наоборот. Если же она постоянно выключена, проблема может быть связана с исправностью самой лампы (хотя это первое, что необходимо проверить). Следует помнить, что значение напряжения, при котором происходит включение лампы, задается резисторами Rl, R2 и R3. При условии, что V cc равно 10 В, а сопротивления Rl, R2 и R3 равны между собой, лампа L1 выключится, если U BX будет выше 6,6 В или ниже 3,3 В. Она остается включенной, когда U BX больше 3,3 В, но меньше 6,6 В.

В схеме на рис. 6.42 в случае отсутствия на выходе меандра при синусоидальном входном сигнале следует предположить неисправность ИС LMl39 (при условии правильного подключения ИС и правильном выборе значений сопротивлений). Еще одной причиной может стать большой ток утечки (пробой) диода Dl, при котором входной сигнал не поступает на LM139. Уровень напряжения порядка 700 мВ в точке соединения резисторов Rl и R2 указывает на то, что, скорее всего, диод Dl исправен.

Надо помнить, что нулевой уровень срабатывания устанавливается значениями сопротивлений R4 и R5. При Rl + R2 = R5 напряжение VI = V2 в том случае, когда U BX = 0. Выходной сигнал будет скачкообразно переключаться из одного состояния в другое в те моменты, когда входной синусоидальный сигнал пересекает нулевой уровень. Для указанных на схеме номиналов резисторов напряжение на обоих входах LM139 при отсутствии входного сигнала равно примерно 1,5 В.

Если вы профессионально занимаетесь ремонтом компьютеров, то всегда должны помнить об основном законе бизнеса: время - деньги. Независимо от того, являетесь ли вы частным предпринимателем или работаете по найму, ваши деловые успехи будут во многом зависеть от способности быстро и уверенно распознавать симптомы и выявлять причины неисправностей компьютеров и периферийных устройств. Для этого нужно иметь острый глаз, обладать здравым смыслом и некоторой долей интуиции. Кроме того, вы должны хорошо представлять себе алгоритм поиска и локализации неисправностей и четко планировать свои действия. Дело в том, что, несмотря на практически безграничное разнообразие конструкций и модификаций, а также вариантов настроек компьютеров, методология подготовки их к ремонту практически одинакова во всех ситуациях.

Универсальный алгоритм поиска неисправностей

Процедура ди­агностики и локализации неисправностей состоит из четырех основных этапов: выявления симптомов неисправности; идентификации и локализации ис­точника (или места) неисправности; замены или ремонта подозреваемого узла; повторной проверки компьютера с целью подтверждения его работоспособности. Если проблему устранить не удалось, то процедуру придется повторить заново. Приведенный алгоритм поиска неисправностей является универсальным, и им можно пользоваться при ремонте не только компьютерного оборудования.

Универсальный алгоритм поиска неисправностей

Выявление симптомов.

Причины выхода компьютера из строя могут быть как очень простыми (обрыв провода или плохой контакт в разъеме), так и весьма сложными (отказ интегральной схемы или целого узла). В любом случае, прежде чем браться за инструменты, вы должны тщательно проанализировать симптомы неисправности. Вот типичные вопросы, на которые вы должны ответить в первую очередь:

Правильно ли вставлен- сменный диск (дискета)?

Светятся ли индикаторы включения питания и активности жесткого диска?

Не возникла ли проблема после того, как к компьютеру подключили что-нибудь новое (принтер, сетевой кабель) или просто переставили его в другое место?

Чем яснее и полнее вы представите себе симптомы неисправности - тем быстрее и легче вы сможете выявить ее причину и определить вышедший из строя узел или компонент.

Важно записывать все симптомы, с которыми вам приходится сталкивать- на первых порах это может показаться вам бессмысленной затеей. Но через некоторое время приступив к ремонту очередной системы, вы вдруг обнаружите в своих записях такие симптомы и обстоятельства, которые, возможно, и не будут полностью соответствовать конкретному случаю, но, во всяком случае, помогут существенно сузить круг поисков неисправности

Идентификация и локализация неисправности

Прежде чем начать поиск неисправности в аппаратной части компьютера, надо убедиться в том, что виновато именно «железо». Это не всегда очевидно, хотя, конечно, бывают однозначные ситуации (например, компьютер не включается, экран дисплея пуст и т.д.). Не забывайте о том, что функционирование персонального компьютера - это процесс тесного взаимодействия аппаратуры и программного обеспечения.

Неправильно установленный или настроенный компонент программного обеспечения может стать причиной системной ошибки.

Когда вы убедитесь, что неисправность возникла именно на аппаратном уровне, выявив потенциальный источник можно приступать к ремонту!

Ремонт или замена

Поскольку компьютер и его периферийные устройства в подавляющем большинстве случаев собраны из функционально законченных узлов, практически всегда легче заме­нить узел целиком, чем пытаться найти неисправность на уровне его отдельных компо­нентов. Даже если у вас есть время, документация и диагностическая аппаратура, многие сложные узлы и компоненты запатентованы, и раздобыть запасные детали к ним будет весьма непросто. Усилия и нервы, затраченные на поиск и получение этих деталей, могут обойтись вам дороже, чем замена узла в целом. В пользу замены говорит и то обстоятельст­во, что многие фирмы-производители и продавцы в течение достаточно длительного вре­мени хранят на складах нераспроданные запасы узлов и оборудования. Однако учтите, что зачастую, для того чтобы заказать и получить необходимое для ремонта комплектующее изделие, необходимо знать его заводской шифр.

В процессе ремонта могут возникнуть непредвиденные осложнения, которые вынудят вас на некоторое время приостановить работу. В частности, вам, возможно, придется по­дождать несколько дней до тех пор, пока вы не получите заказанные комплектующие. Возьмите за правило максимально собирать ремонтируемую систему, прежде чем оста­вить ее на какое-то время в покое. Оставшиеся детали упакуйте в полиэтиленовые пакеты, заклейте их и подпишите. Если вы имеете дело с электронными компонентами (печатны­ми платами), то хранить их надо в антистатической упаковке (пакетах или коробках). Час­тичная сборка (а также подробные записи и тщательная маркировка компонентов) изба­вят вас от сомнений и ошибок при последующем восстановлении компьютера.

Другая проблема, порожденная так радующим нас быстрым техническим прогрессом, состоит в том, что компоненты компьютеров редко залеживаются на полках магазинов и складов. Например, видеокарту, купленную год назад, почти наверняка уже сняли с про­изводства. Дисководы CD-ROM с четырехкратной скоростью считывания,(4х), считав­шиеся несколько лет назад чудом техники, сейчас можно купить за гроши, и то лишь на распродажах компьютерного «антиквариата». Новые модели работают на порядок быст­рее. Поэтому при выходе компьютера из строя и необходимости замены какого-либо узла не исключен вариант, что придется его модернизовать - просто потому, что вам не удаст­ся разыскать необходимую запасную часть. Именно поэтому во многих случаях предпоч­тительнее сразу приступать к модернизации, а не тратить время на диагностику и ремонт.