仪表设备故障原因及排除方法

1、仪表设备故障原因及排除方法    随着电子技术、制造技术和生产工艺等因素的不断完善和提高，仪器设备的可靠性和利用率得到了较大的提高。但造成仪表设备不可靠的因素还存在，主要是仪表设备的外界环境及其自身两方面的因素。 故障类型仪表设备故障的因素很多，从故障产生的原因来看，可以将故障分为硬故障和软故障。硬故障主要是指导致故障的元器件、集成电路内部引线、线路、印刷电路板(printed circuit board，PCB)跳线等。软故障主要是指仪表设备内部逻辑状态变化及有关系统软件和应用软件的设计等。有些故障既是硬故障，也可是软故障，如通信故障等。故障还可以分为

2、静态故障和动态故障。静态故障是那些对于给定的输入，具有稳定的错误输出，故障症状有良好重复性的永久性故障。动态故障是那些在信号发生变化时才出现的随机性或者间歇性的故障。前者相对后者来讲更易于观察、检测、研究和排除 。 故障原因开路或断路从逻辑状态特性来讲，此类故障是固定故障。如仪表设备的输出和反馈信号的输入回路断开或者开路。电源故障此类故障属于静态故障。电源故障的原因多由电源线或地线开路、接线错误或者接触不良造成，也可能是由于仪表设备或者电路板的自身电源组件组件的输入电压超过允许偏差，以及电源组件自身电路故障造成的输出电压超过允许偏差（如电压的异常升高或者降低）。无源器件故障此类故障如电阻器端帽

3、松脱造成开路，电容器断路或者开路，电容值或电阻值发生变化，电阻器烧毁等。电阻值的变化可能造成逻辑值模糊等故障，电容值的变化可能引起去耦不良、振荡器频率变化以及造成电动机等设备不能起动等故障。 电源去耦不良这类故障主要是产生的干扰波形（或信号）被叠加到正常的波形上。可用大容量的滤波电容和高频性能好的瓷片电容来抑制这种干扰。干扰这种故障是因为一条线上的信号因感应而耦合到另一条线上形成的，串音信号的大小与线间距和信号频率均成正比。如强电和弱电混置于同一电缆中，使弱电信号不良甚至烧毁信号通道。应用软件设计故障一般为固定故障。如数据库的设计不合理或者修改不当，逻辑的设计思想没有满足工艺要求等。这种故障或

4、缺陷在工程实际中出现的频率较高。仪表设备的设计故障因为设计人员考虑不周，或者仪表设备对环境条件、工艺质量、元器件质量要求苛刻等原因。这种故障或缺陷在工程实际中出现的频率也较高。辅助设备或装置不可靠设备或装置因为各种原因而造成其可靠性差，如节点或接触器性能不可靠、机械故障等。仪表设备的使用环境不符合要求此类故障为仪表设备的使用环境不符合仪表设备及其元器件对使用环境的要求，如不满足环境温度和湿度要求等。PCB故障因PCB的供电电源短路或者开路、跳线地址错误，尤其是高集成度的IC芯片因制造缺陷、过热等原因产生交互作用而造成瞬态故障，或永久损坏。人为错误使用芯片或者电路板PCB或IC被错误安装、使用而

5、造成PCB或IC损坏。尤其是IC，更要特别小心。接触不良这是一种常见而又极使维护人员头痛的故障。故障症状类似于开路，但却具有一定的偶然性，故障的初期极难被发现。造成接触不良的常见原因有：插件松动，焊接不良 ，接点表面氧化，端子接线不牢固（有时为环境振动大造成），接触簧片弹性退化等。最重要的是首次安装时要确保牢固可靠。绝缘不良此类故障极易被人忽视。电路板上若因表面处理不良等而造成的绝缘不良，将会导致信号串线和泄漏，使电路板工作不稳定甚至无法正常工作。屏蔽不良可能产生信号畸变或者失真等相关故障。元器件老化和质量不良任何设备都有正常的使用寿命，超过这个期限，各元器件等都会进入衰耗期，这时故障率会大大

6、地增加。元器件质量不良同样会引起故障率高。计算机通信故障计算机通信故障实际上是数据传输过程中发生的故障。1.数据传输失灵表现为无数据传输或者数据传输杂乱无章而不能辨认。主要原因有：发送或接收装置电路故障、调制解调器失效、信号通道自身故障等。2. 误码表现为个别代码出错。主要原因有：外界干扰和信道质量不高。3.信号畸变主要原因有：发送端输出、线路及接收端输入阻抗不匹配，接、收或传送受到干扰等。4.偶发故障主要原因有：接触不良如虚焊、接口的连接插件因振动等其它原因而松动等。 故障查寻的基本策略和方法故障查寻的过程是确定故障原因和故障点的一个测试分析、逻辑推理和验证确认的过程，其依据是建立在以往经验

7、和知识基础上的，对现象进行观察和分析，并进行测试 、验证和确认。    故障查寻的基本策略故障查寻的基本策略可以表述为下面的流程：记录观察和测试的现象和数据分析现象和整理数据逻辑推理深入测试验证再分析和整理再测试验证直至故障被最终确诊。故障查寻的基本方法为了快速地确认故障的性质和部位，一般需要采取有效的方法和步骤。故障查寻一般分三个步骤：故障检查、故障确诊和故障排除。    故障检查故障检查就是全面地了解仪表设备（或者元器件）的状态及其故障表现，以便发现故障的线索。 例行检查这是一种常规性的检查，但却是非常必要。一

8、般分两步：a）总体检查。这主要是根据在对故障观察的同时，作诸如外观检查（如是否有脱落 、烧毁、异常气味、机械损伤和电源保险等）等工作。b）功能检查。在通电状态或在线检查仪表设备的功能，这可以更好地掌握故障的总体表现。这对进一步的检查和确诊有很好的指导意义。静态检查通电后，观察和检测仪表设备的基本状态（如指示灯、供电电压等），依次对仪表设备的各关键点作进一步的检查。大部分的故障都会在静态检查的过程中暴露出来。    故障确诊故障一经被确诊，只要不是设计上的根本缺陷，修复和排除故障就不太难。在进行多处故障修复时，要注意必要的隔离措施。修复工作完成后，要进行仔细的检查。然后进行修复后的验证。仪表设备发生故障时，无论是系统级的故障，还是元件级的故障，首先都需要对故障作基本的判断分析，也就是故障预览。先进行目力检查，如果目检不过关，就要根据目检的情况，分析能否通过更换局部元器件，或者对不过关的部分进行检修更换，达到检修故障的目的；如果目检过关后，接着进行电源检查，对