Руководство по поиску неисправности при эксплуатации - Большая энциклопедия инструкций и руководств

Первый вариант опубликован 2007-09-01 и назывался : Методы поиска и устранения неисправностей. А также причин неработоспособности в РЭА.

Здесь я планирую описать практические методы поиска и устранения неисправностей в электронике, по возможности, без привязки к конкретному оборудованию. Под причинами неработоспособности подразумеваются выход из строя элемента, ошибки разработчиков, монтажников и т.д. Методы являются взаимосвязанными между собой, и почти всегда необходимо их комплексное применение. Порой поиск очень тесно связан с устранением. В процессе работы над текстом стало выясняться, что методы очень взаимосвязаны и зачастую имеют схожие черты. Может быть, можно сказать, что методы дублируют друг друга. Тем не менее, было принято решение не объединять схожие методы в один, чтобы осветить проблемы с разных сторон и более полно описать процесс поиска и устранения неисправности.

Основные концепции поиска неисправностей.

1.Действие не должно наносить вреда исследуемому устройству.

2.Действие должно приводить к прогнозируемому результату: — выдвижение гипотезы о исправности или неисправности блока, элемента и пр. — подтверждение или опровержение выдвинутой гипотезы и, как следствие, локализации неисправности;

3. Необходимо различать вероятную неисправность и подтвержденную (обнаруженную неисправность), выдвинутую гипотезу и подтвержденную гипотезу.

4. Необходимо адекватно оценивать ремонтопригодность изделия. Например, платы с элементами в корпусе BGA имеют очень низкую ремонтопригодность вследствие невозможности или ограниченной возможности применения основных методов диагностики.

5. Нужно адекватно оценивать выгодность и необходимость ремонта. Зачастую ремонт не выгоден с точки зрения затрат, но необходим с точки зрения отработки технологии, изучения изделия или по каким-то иным причинам.

Схема описания методов:

Суть метода
Возможности метода
Достоинства метода
Недостатки метода
Применение метода

1. Выяснения истории появления неисправности.

Суть метода: История появления неисправности очень много может рассказать о локализации неисправности, о том, какой модуль является источником неработоспособности системы, а какие модули вышли из строя вследствие первоначальной неисправности, о типе неисправного элемента. Также знание истории появления неисправности позволяет сильно сократить время тестирования устройства, повысить качество ремонта, надежность исправленного оборудования. Выяснение истории позволяет выяснить, не является ли неисправность результатом внешнего воздействия, как то: климатические факторы (температура, влажность, запыленность и пр.), механические воздействия, загрязнение различными веществами и пр.

Возможности метода: Метод позволяет очень оперативно выдвинуть гипотезу о локализации неисправности.

Достоинства метода:

Нет необходимости знать тонкости работы изделия;
Сверхоперативность;
Не требуется наличие документации.

Недостатки метода:

Необходимость получить информацию о событиях, растянутых во времени, при которых вы не присутствовали, неточность и недостоверность предоставляемой информации;
Требует подтверждения и уточнения другими методами; в некоторых случаях велика вероятность ошибки и неточность локализации;

Применение метода:

Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.

Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.

Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы.
Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий.
Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости — принять соответствующие меры. (изменение условий работы или изменения в изделии, в зависимости от задач и возможностей )
О локализации неисправности очень много могут рассказать проявления неисправности на разных этапах ее развития.

2. Внешний осмотр.

Суть метода: Внешним осмотром зачастую пренебрегают, но именно внешний осмотр позволяет локализовать порядка 50% неисправностей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Внешний осмотр в условиях производства и ремонта имеет свою специфику.

Возможности метода:

Метод позволяет сверхоперативно выявить неисправность и локализовать ее с точностью до элемента при наличии внешнего проявления.

Достоинства метода:

Сверхоперативность;
Точная локализация;
Требуется минимум оборудования;
Не требуется наличие документации (или наличие в минимальном количестве).

Недостатки метода:

Позволяет выявлять только неисправности, имеющие проявление во внешнем виде элементов и деталей изделия;
Как правило, требует разборки изделия, его частей и блоков;
Требуется опыт исполнителя и отличное зрение.

Применение метода:

В условиях производства особое внимание необходимо уделять качеству монтажа. Качество монтажа включает в себя: правильность размещение элементов на плате, качество паянных соединений, целостность печатных проводников, отсутствие инородных включений в материал платы, отсутствие замыканий (порой замыкания видны только под микроскопом или под определенным углом ), целостность изоляции на проводах, надежное крепление контактов в разъемах. Иногда неудачный конструктив провоцирует замыкания или обрывы.
В условиях ремонта следует выяснить, работало ли устройство когда-нибудь правильно. Если не работало(случай заводского дефекта), то следует проверить качество монтажа.
Если же устройство работало нормально, но вышло из строя (случай собственно ремонта), то следует обратить внимание на следы тепловых повреждений электронных элементов, печатных проводников, проводов, разъемов и пр. Также при осмотре необходимо проверить целостность изоляции на проводах, трещины от времени, трещины в результате механического воздействия, особенно в местах, где проводники работают на перегиб (например, слайдеры и флипы мобильных телефонов). Особое внимание следует обратить на наличие загрязнений, пыли , вытекания электролита и запах(горелого, плесени, фекалий и пр.). Наличие загрязнений может являться причиной неработоспособности РЭА или индикатором причины неисправности ( например, вытекание электролита).
Осмотр печатного монтажа требует хорошего освещения. Желательно применение увеличительного стекла. Как правило,замыкания между пайками и некачественные пайки видны только под определенным углом зрения и освещения.

Естественно, во всех случаях следует обратить внимание на любые механические повреждения корпуса, электронных элементов, плат, проводников, экранов и пр. пр.

3. Прозвонка.

Суть метода: Суть метода в том, что при помощи омметра, в том или ином варианте, проверяется наличие необходимых связей и отсутствие лишних соединений (замыканий).

Возможности метода:

Предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа;
Проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи;

Достоинства метода:

простота;
не требуется высокая квалификация исполнителя;
высокая надежность;
точная локализация неисправности;

Недостатки метода:

высокая трудоемкость;
ограничения при проверке плат со смонтированными элементами и подключенных жгутов, элементов в составе схемы.
необходимость получить прямой доступ к контактам и элементам.

Применение метода:

На практике, как правило, достаточно проверить наличие необходимых связей. Отсутствие замыканий проверяется только по цепям питания.
Отсутствие лишних связей также обеспечивается технологическими методами: маркировка и нумерация проводов в жгуте.
Проверку на наличие лишних связей проводят в случае, когда есть подозрение на конкретные проводники, или подозрение на конструкторскую ошибку.
Проводить проверку на наличие лишних связей чрезвычайно трудоемко. В связи с этим ее проводят, как один из заключительных этапов, когда возможная область замыкания (например, нет сигнала в контрольной точке) локализована другими методами.
Очень точно локализовать замыкание можно при помощи миллиомметра, с точностью до нескольких сантиметров.
Хотя данная методика имеет определенные недостатки, она очень широко применяется в условиях мелкосерийного производства, в связи со своей простотой и эффективностью.
Прозванивать лучше по таблице прозвонки, составленной на основании схемы электрической принципиальной. В этом случае исправляются возможные ошибки конструкторской документации и обеспечивается отсутствие ошибок в самой прозвонке.

4. Снятие рабочих характеристик

Суть метода. При применении этого метода изделие включается в рабочих условиях или в условиях, имитирующих рабочие. И проверяют характеристики, сравнивая их с необходимыми характеристиками исправного изделия или теоретически рассчитанными. Также возможно и снятие характеристик отдельного блока, модуля, элемента в изделии.

Возможности метода:

Позволяет оперативно диагностировать изделие в целом или отдельный блок;
Позволяет примерно оценить расположение неисправности, выявить функциональный блок, работающий неправильно, в случае, если изделие работает неправильно;

Достоинства метода:

Достаточно высокая оперативность;
Точность, адекватность;
Оценка изделия в целом;

Недостатки метода:

Необходимость специализированного оборудования или, как минимум, необходимость собрать схему подключения;
Необходимость стандартного оборудования;
Необходимость достаточно высокой квалификации исполнителя ;
Необходимо знать принципы работы прибора, состав прибора, его блок-схему (для локализации неисправности).

Применение метода:Например :

В телевизоре проверяют наличие изображения и его параметры, наличие звука и его параметры, энергопотребление, тепловыделение. По отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
В мобильном телефоне на тестере проверяют параметры RF тракта и по отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
Естественно, необходимо быть уверенным в исправности всех внешних блоков и правильности входных сигналов. Для этого работу изделия (элемента, блока) сравнивают с работой исправного в этих же условиях и в этой схеме включения. Имеется в виду не теоретически такая же схема, а практически это же «железо». Или нужно сравнить все входные сигналы.

5. Наблюдение прохождения сигналов по каскадам.

Суть метода: При помощи измерительной аппаратуры (осциллограф, тестер, анализатор спектра и др.) наблюдают правильность распространения сигналов по каскадам и цепям устройства. Для этого проводят измерения характеристик сигналов в контрольных точках.

Возможности метода:

оценка работоспособности изделия в целом;
оценка работоспособности по каскадам и функциональным блокам;

Достоинства метода:

высокая точность локализации неисправности;
адекватность оценки состояния изделия в целом и по каскадам;

Недостатки метода:

большая затрудненность оценки цепей с обратной связью;
необходимость высокой квалификации исполнителя;
трудоемкость;
неоднозначность результата при неправильном использовании;

Применение метода:

В схемах с последовательным расположением каскадов пропадание правильного сигнала в одной из контрольных точек говорит о возможной неисправности либо выхода, либо замыкания по входу, либо о неисправности связи.
В начале вычленяют встроенные источники сигналов (тактовые генераторы, датчики, модули питания и пр.) и последовательно находят узел, в котором сигнал не соответствует правильному, описанному в документации или определенному при помощи моделирования.
После проверки правильности функционирования встроенных источников сигналов на вход (или входы) подают испытательные сигналы и вновь контролируют правильность их распространения и преобразования. В ряде случаев для более эффективного применения метода требуется временная модификация схемы, т.е. если необходимо и возможно — разрыв цепей обратной связи, разрыв цепей связи входа и выхода подозреваемых каскадов

Рис.1 Временная модификация устройства для устранения неоднозначности нахождения неисправности. Крестиками обозначен временный обрыв связей.

В цепях с обратными связями очень тяжело получить однозначные результаты.

6.Сравнение с исправным блоком.

Суть метода: Заключается в том, что сравниваются различные характеристики заведомо исправного изделия и неисправного. По отличиям внешнего вида, электрических сигналов, электрического сопротивления судят о локализации неисправности. Возможности метода:

Оперативная диагностика в комбинации с другими методами;
Возможность ремонта без документации.

Достоинства метода:

Оперативный поиск неисправностей;
Нет необходимости использовать документацию;
Исключает ошибки моделирования и документации;

Недостатки метода:

Необходимость в наличии исправного изделия;
Необходимость в комбинации с другими методами

Применение метода: Сравнение с исправным блоком — очень эффективный метод, потому что документированны не все характеристики изделия и сигналы не во всех узлах схемы. Необходимо начать сравнение со сравнения внешнего вида, расположения элементов и конфигурации проводников на плате, отличие в монтаже говорит о том , что конструктив изделия был изменен и, вполне вероятно, допущена ошибка. Затем сравнивают различные электрические характеристики. Для сравнения электрических характеристик смотрят сигналы в различных точках схемы, работу прибора в различных условиях , в зависимости от характера проявления неисправности. Достаточно эффективно измерять электрическое сопротивления между различными точка (метод периферийного сканирования).

7.Моделирование.

Суть метода: Моделируется поведение исправного и неисправного устройства и на основе моделирования выдвигается гипотеза о возможной неисправности, и затем гипотеза проверяется измерениями. Метод применяется в комплексе с другими методами для повышения их эффективности.

Возможности метода:

Оперативное и адекватное выдвижение гипотезы о расположении неисправности;
Предварительная проверка гипотезы о расположении неисправности.

Достоинства метода:

Возможность работать с исчезающими неисправностями,
Адекватность оценки.

Недостатки метода:

необходима высокая квалификация исполнителя,
необходима комбинация с другими методами

Применение метода: При устранении периодически проявляющейся неисправности необходимо применять моделирование для выяснения — мог ли заменяемый элемент провоцировать данную неисправность. Для моделирования необходимо представлять принципы работы оборудования и порой знать даже тонкости работы.

8.Разбиение на функциональные блоки.

Суть метода: Для предварительной локализации неисправности весьма эффективно разбить устройство на функциональные блоки. Надо учитывать, что зачастую конструкторское разбиение на блоки не является эффективным с точки зрения диагностики, так как один конструктивный блок может содержать несколько функциональных блоков или один функциональный блок может быть конструктивно выполнен в виде нескольких модулей. С другой стороны, конструктивный блок гораздо проще заменить, что позволяет определить, в каком конструктивном блоке находится неисправность.

Возможности метода:

Позволяет оптимизировать применение других методов;
Позволяет быстро определить область расположения неисправности;
Позволяет работать со сложными неисправностями

Достоинства метода:

Ускоряет процесс поиска неисправности;

Недостатки метода:

Необходимо глубокое знание схемотехники изделия;
Необходимо время для тщательного анализа прибора

Применение метода: Возможны два варианта :

Если изделие состоит из блоков(модулей, плат) и возможна их быстрая замена, то, по очереди меняя блоки, находят тот, при замене которого неисправность пропадает;
В другом варианте – анализируя документацию, составляют функциональную схему прибора, на основе функциональной схемы моделируют (как правило, мысленно ) работу изделия и выдвигают гипотезу о расположении неисправности.

9. Временная модификация схемы.

Суть метода: Для исключения взаимного влияния и для устранения неоднозначности в измерениях иногда приходится изменять схему изделия: обрывать связи, подключать дополнительные связи, выпаивать или впаивать элементы.

Возможности метода:

Локализация неисправности в цепях с ОС;
Точная локализация неисправности;
Исключение взаимного влияния элементов и цепей.

Достоинства метода:

Позволяет уточнить расположение неисправности.

Недостатки метода:

Необходимость модифицировать систему
Необходимость знания тонкостей работы устройства

Применение метода: Частичное отключение цепей применяется в следующих случаях:

когда цепи оказывают взаимное влияние и неясно, какая из них является причиной неисправности;
когда неисправный блок может вывести из строя другие блоки;
когда есть предположение, что не правильная/неисправная цепь блокирует работу системы.

Следует с особой осторожностью отключать цепи защиты и цепи отрицательной обратной связи, т.к. их отключение может привести к значительному повреждению изделия. Отключение цепей обратной связи может приводить к полному нарушению режима работы каскадов и в результате не дать желаемого результата. Размыкание цепе ПОС в генераторах естественно приводит к срыву генерации, но может позволить снять характеристики каскадов.

10. Включение функционального блока вне системы, в условиях, моделирующих систему.

Суть метода: По сути метод является комбинацией методов : Разбиение на функциональные блоки и Снятие внешних рабочих характеристик. При обнаружении неисправностей «подозреваемый» блок проверяется вне системы, что позволяет либо сузить круг поиска , если блок исправен, либо локализовать неисправность в пределах блока, если блок неисправен.

Возможности метода:

проверка гипотезы о работоспособности той или иной части системы

Достоинства метода:

возможность испытания и ремонта функционального блока без наличия системы.

Недостатки метода:

необходимость собирать схему проверки.

Применение метода: При применении данного метода необходимо следить за корректностью создаваемых условий и применяемых тестов. Блоки могут быть плохо согласованный между собой на стадии разработки.

11.Предварительная проверка функциональных блоков.

Суть метода: Функциональный блок предварительно проверяется вне системы, на специально изготовленном стенде (рабочем месте). При ремонте данный метод имеет смысл,если для блока требуется не слишком много входных сигналов или, иначе говоря, не слишком трудно имитировать систему. Например, этот метод имеет смысл применять при ремонте блоков питания. Возможности метода:

Проверка гипотезы о работоспособности блока;
Предупреждение возможных неисправностей при сборке больших систем.

Достоинства метода:

Возможность проверки основных характеристик блока без мешающих воздействий;
Возможность предварительной проверки блоков.

Недостатки метода:

Необходимость собирать схему проверки

Применение метода: Очень широко применяется для профилактики неисправностей системы в условиях производства новых изделий.

12. Метод замены.

Суть метода: Подозреваемый блок/компонент заменяется на заведомо исправный, и проверяется функционирование системы. По результатам проверки судят о правильности гипотезы в отношении неисправности.

Возможности метода:

Проверка гипотезы о исправности или не исправности блока или элемента.

Достоинства метода:

Оперативность.

Недостатки метода:

Необходимость наличия блока для замены.

Применение метода: Возможны несколько случаев: когда поведение системы не изменилось, это означает, что гипотеза неверна; когда все неисправности в системе устранены, значит. неисправность действительно локализована в замененном блоке; когда исчезла часть дефектов, это может означать, что устранена только вторичная неисправность и исправный блок вновь сгорит под воздействием первичного дефекта системы. В этом случае, возможно, лучшим решением будет вновь поставить замененный блок (если это возможно и целесообразно) и продолжить поиск неисправностей с тем. чтобы устранить именно первопричину. Например, неисправность блока питания может привести к неудовлетворительной работе нескольких блоков, один из которых выйдет из строя в результате перенапряжения.

13. Проверка режима работы элемента.

Суть метода: Сравнивают значения токов и напряжений в схеме с предположительно правильными. Их можно найти в документации, рассчитать при моделировании, измерить при исследовании исправного блока. На основании этого делают заключение о исправности элемента.

Возможности метода:

Локализация неисправности с точностью до элемента.

Достоинства метода:

Точность

Недостатки метода:

Медленность
Требуется высокая квалификация исполнителя;

Применение метода:

Проверяют правильность логических уровней цифровых схем (соответствие стандартам, а также сравнивают с обычными, типичными уровнями);
проверяют падения напряжений на диодах, резисторах (сравнивают с расчетным или со значениями в исправном блоке);
Измеряют напряжения и токи в контрольных точках.

14. Провоцирующие воздействие.

Суть метода: Повышение или понижение температуры, влажности, механическое воздействие . Использование подобных воздействий очень эффективно для обнаружения пропадающих неисправностей.

Возможности метода:

Обнаружение пропадающих неисправностей.

Достоинства метода:

Соломинка для утопающего .
В некоторых случаях достаточно воздействовать руками или отверткой.

Недостатки метода:

Зачастую необходимо специальное оборудование.

Применение метода: Как правило, следует начать с постукивания по элементам. Попробовать прикоснуться к элементам и жгутам. Нагреть плату под лампой. В более сложных случаях применяют специальные методы охлаждения или климатические камеры.

15. Проверка температуры элемента.

Суть метода проста, любым измерительным прибором (или пальцем) нужно оценить температуру элемента, или сделать вывод о температуре элемента по косвенным признакам (цвета побежалости, запах горелого и пр.). На основании этих данных делают вывод о возможной неисправности элемента.

Применение метода: В общем, все просто и понятно, сложность возникает при оценке высоковольтных цепей. И не всегда бывает понятно, находится ли элемент в штатном режиме или перегревается. В этом случае нужно сравнить с исправным изделием.

16. Выполнение тестовых программ.

Суть метода: На работающей системе выполняется тестовая программа, которая взаимодействует с различными компонентами системы и предоставляет информацию о их отклике, либо система под управлением тестовой программы управляет периферийными устройствами, и оператор наблюдает отклик периферийных устройств, либо тестовая программа позволяет наблюдать отклик периферийных устройств на тестовое воздействие (нажатие клавиши, реакция датчика температуры на изменение температуры и пр.).

Достоинства метода: К достоинствам метода следует отнести очень быструю оценку по критерию работает — не работает.

Недостатки метода: Метод имеет существенные недостатки, т.к. для исполнения тестовой программы ядро системы должно находиться в исправном состоянии, неправильный отклик не позволяет точно локализовать неисправность ( может быть неисправна как периферия, так и ядро системы, так и тест-программа).

Применение метода: Метод применим только для заключительного тестирования и устранения очень мелких недоработок.

17. Пошаговое исполнение команд.

Суть метода: Применяя специальное оборудование, микропроцессорную систему переводят в режим потактного (пошагового) исполнения инструкций (машинных кодов). При каждом шаге проверяют состояние шин (данных, адресов, управления и пр. ) и, сравнивая с моделью или с исправной системой, делают выводы о работе узлов устройства. Этот метод можно классифицировать как одну из разновидностей «метода исполнения тестовых программ», но применение метода возможно на почти неработоспособной системе.

Достоинства метода:

Возможна отладка почти неработающей системы;

Низкая стоимость необходимого оборудования.

Недостатки метода:

Очень большая трудоемкость.

Высокая квалификация исполнителя.

Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.

18. Тестовые сигнатуры.

Суть метода: При помощи специального оборудования определяют состояние шин микропроцессорного устройства в штатном режиме работы на каждом шаге программы (или тестовой программы). Можно сказать, что это вариант пошагового выполнения программ, только более быстрый (за счет применения специального оборудования).

Достоинства метода:

Возможна отладка почти неработающей системы

Недостатки метода:

Большая трудоемкость.

Высокая квалификация исполнителя.

Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.

19.«Выход на вход».

Суть метода: Если изделие/система имеет выход (множество выходов) и имеет вход (множество входов) и вход/выход могут работать в дуплексном режиме, то возможна проверка системы,в которой сигнал с выхода через внешние связи подается на вход. Анализируется наличие/отсутствие сигнала, его качество и по результатам дается оценка о работоспособности соответствующих цепей.

Достоинства метода:

Очень высокая скорость оценки работоспособности

Минимум дополнительного оборудования

Недостатки метода:

Ограниченность применения

Применение метода:

Применяется для заключительной проверки систем управления. Может, где-то еще.

20.Типовые неисправности.

Суть метода: На основании прошлого опыта ремонта конкретного изделия составляется список проявления неисправности и соответствующего неисправного элемента. Метод основан на том, что в массовых изделиях имеются слабые места, недоработки , которые, как правило, и приводят к выходу изделий из строя. Так же к этому методу стоит отнести и предположение о выходе того или иного элемента из строя на основании показателей надежности .

Достоинства метода:

Высокая скорость

Не слишком высокая квалификация исполнителя

Недостатки метода:

Не применим при отсутствии статистики неисправностей;

Требует подтверждения гипотезы другими методами.

Применение метода: Большинство специалистов держат статистику и симптомы неисправностей в голове. Я встречал попытки систематизированного изложения в «Сервис мануалах» (в документации по ремонту) фирмы Нокиа.

21. Анализ влияния неисправности.

Суть метода: На основании имеющейся информации о проявлении неисправности и предпосылки о том, что все проявления вызваны одной неисправностью, проводят анализ устройства. В этом анализе строят «дерево» взаимных влияний блоков (элементов) и находят блок (элемент), неисправность которого могла вызвать все (большинство) проявления. Если решения нет, собирают дополнительную информацию.

Достоинство и недостатки: По мере сбора и получения информации ее необходимо постоянно анализировать с точки зрения этого метода. Метод необходим как воздух. Без него — никуда.

Применение метода: Например, простейший случай — устройство совсем не включается. Нет нагрева, посторонних звуков, нет запаха горелого. При выдвижении гипотезы необходимо предполагать минимальную причину и минимальный вред — это сгоревший предохранитель. Проверяем предохранитель. В случае исправности предохранителя продолжаем собирать информацию. Ключевой принцип — это предположение о минимальности причины.

22. Периферийное сканирование.

Суть метода: Измеряют сопротивление между контрольными точками. От прозвонки отличается тем, что нас интересует значение сопротивления, а не только наличие или отсутствие связи. Термин «Контрольная точка» применен в широком смысли. Контрольные точки может выбирать сам исполнитель.

Достоинства метода:

Возможность автоматизированного контроля по критерию «годен — не годен»

Возможность внутрисхемной проверки элементов

Недостатки метода:

Необходим образец или база данных о сопротивлениях в исправном блоке

Теоретическое предположение о правильном значении сопротивления высказать трудно, особенно если схема сложная и развлетвленная.

Применение метода: Для измерения сопротивления необходимо применять оборудование, исключающее выход из строя устройства, в результате измерений. Можно применять как тестер в условиях ремонта, так и автоматы в составе большой производственной линии.

Источник

Первый вариант опубликован 2007-09-01 и назывался : Методы поиска и устранения неисправностей. А также причин неработоспособности в РЭА.

Основные концепции поиска неисправностей.

1.Действие не должно наносить вреда исследуемому устройству.

Схема описания методов:

Суть метода
Возможности метода
Достоинства метода
Недостатки метода
Применение метода

1. Выяснения истории появления неисправности.

Возможности метода: Метод позволяет очень оперативно выдвинуть гипотезу о локализации неисправности.

Достоинства метода:

Нет необходимости знать тонкости работы изделия;
Сверхоперативность;
Не требуется наличие документации.

Недостатки метода:

Необходимость получить информацию о событиях, растянутых во времени, при которых вы не присутствовали, неточность и недостоверность предоставляемой информации;
Требует подтверждения и уточнения другими методами; в некоторых случаях велика вероятность ошибки и неточность локализации;

Применение метода:

Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.

Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.

Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы.
Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий.
Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости — принять соответствующие меры. (изменение условий работы или изменения в изделии, в зависимости от задач и возможностей )
О локализации неисправности очень много могут рассказать проявления неисправности на разных этапах ее развития.

2. Внешний осмотр.

Возможности метода:

Метод позволяет сверхоперативно выявить неисправность и локализовать ее с точностью до элемента при наличии внешнего проявления.

Достоинства метода:

Сверхоперативность;
Точная локализация;
Требуется минимум оборудования;
Не требуется наличие документации (или наличие в минимальном количестве).

Недостатки метода:

Позволяет выявлять только неисправности, имеющие проявление во внешнем виде элементов и деталей изделия;
Как правило, требует разборки изделия, его частей и блоков;
Требуется опыт исполнителя и отличное зрение.

Применение метода:

В условиях производства особое внимание необходимо уделять качеству монтажа. Качество монтажа включает в себя: правильность размещение элементов на плате, качество паянных соединений, целостность печатных проводников, отсутствие инородных включений в материал платы, отсутствие замыканий (порой замыкания видны только под микроскопом или под определенным углом ), целостность изоляции на проводах, надежное крепление контактов в разъемах. Иногда неудачный конструктив провоцирует замыкания или обрывы.
В условиях ремонта следует выяснить, работало ли устройство когда-нибудь правильно. Если не работало(случай заводского дефекта), то следует проверить качество монтажа.
Если же устройство работало нормально, но вышло из строя (случай собственно ремонта), то следует обратить внимание на следы тепловых повреждений электронных элементов, печатных проводников, проводов, разъемов и пр. Также при осмотре необходимо проверить целостность изоляции на проводах, трещины от времени, трещины в результате механического воздействия, особенно в местах, где проводники работают на перегиб (например, слайдеры и флипы мобильных телефонов). Особое внимание следует обратить на наличие загрязнений, пыли , вытекания электролита и запах(горелого, плесени, фекалий и пр.). Наличие загрязнений может являться причиной неработоспособности РЭА или индикатором причины неисправности ( например, вытекание электролита).
Осмотр печатного монтажа требует хорошего освещения. Желательно применение увеличительного стекла. Как правило,замыкания между пайками и некачественные пайки видны только под определенным углом зрения и освещения.

3. Прозвонка.

Возможности метода:

Предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа;
Проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи;

Достоинства метода:

простота;
не требуется высокая квалификация исполнителя;
высокая надежность;
точная локализация неисправности;

Недостатки метода:

высокая трудоемкость;
ограничения при проверке плат со смонтированными элементами и подключенных жгутов, элементов в составе схемы.
необходимость получить прямой доступ к контактам и элементам.

Применение метода:

На практике, как правило, достаточно проверить наличие необходимых связей. Отсутствие замыканий проверяется только по цепям питания.
Отсутствие лишних связей также обеспечивается технологическими методами: маркировка и нумерация проводов в жгуте.
Проверку на наличие лишних связей проводят в случае, когда есть подозрение на конкретные проводники, или подозрение на конструкторскую ошибку.
Проводить проверку на наличие лишних связей чрезвычайно трудоемко. В связи с этим ее проводят, как один из заключительных этапов, когда возможная область замыкания (например, нет сигнала в контрольной точке) локализована другими методами.
Очень точно локализовать замыкание можно при помощи миллиомметра, с точностью до нескольких сантиметров.
Хотя данная методика имеет определенные недостатки, она очень широко применяется в условиях мелкосерийного производства, в связи со своей простотой и эффективностью.
Прозванивать лучше по таблице прозвонки, составленной на основании схемы электрической принципиальной. В этом случае исправляются возможные ошибки конструкторской документации и обеспечивается отсутствие ошибок в самой прозвонке.

4. Снятие рабочих характеристик

Возможности метода:

Позволяет оперативно диагностировать изделие в целом или отдельный блок;
Позволяет примерно оценить расположение неисправности, выявить функциональный блок, работающий неправильно, в случае, если изделие работает неправильно;

Достоинства метода:

Достаточно высокая оперативность;
Точность, адекватность;
Оценка изделия в целом;

Недостатки метода:

Необходимость специализированного оборудования или, как минимум, необходимость собрать схему подключения;
Необходимость стандартного оборудования;
Необходимость достаточно высокой квалификации исполнителя ;
Необходимо знать принципы работы прибора, состав прибора, его блок-схему (для локализации неисправности).

Применение метода:Например :

В телевизоре проверяют наличие изображения и его параметры, наличие звука и его параметры, энергопотребление, тепловыделение. По отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
В мобильном телефоне на тестере проверяют параметры RF тракта и по отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
Естественно, необходимо быть уверенным в исправности всех внешних блоков и правильности входных сигналов. Для этого работу изделия (элемента, блока) сравнивают с работой исправного в этих же условиях и в этой схеме включения. Имеется в виду не теоретически такая же схема, а практически это же «железо». Или нужно сравнить все входные сигналы.

5. Наблюдение прохождения сигналов по каскадам.

Возможности метода:

оценка работоспособности изделия в целом;
оценка работоспособности по каскадам и функциональным блокам;

Достоинства метода:

высокая точность локализации неисправности;
адекватность оценки состояния изделия в целом и по каскадам;

Недостатки метода:

большая затрудненность оценки цепей с обратной связью;
необходимость высокой квалификации исполнителя;
трудоемкость;
неоднозначность результата при неправильном использовании;

Применение метода:

В схемах с последовательным расположением каскадов пропадание правильного сигнала в одной из контрольных точек говорит о возможной неисправности либо выхода, либо замыкания по входу, либо о неисправности связи.
В начале вычленяют встроенные источники сигналов (тактовые генераторы, датчики, модули питания и пр.) и последовательно находят узел, в котором сигнал не соответствует правильному, описанному в документации или определенному при помощи моделирования.
После проверки правильности функционирования встроенных источников сигналов на вход (или входы) подают испытательные сигналы и вновь контролируют правильность их распространения и преобразования. В ряде случаев для более эффективного применения метода требуется временная модификация схемы, т.е. если необходимо и возможно — разрыв цепей обратной связи, разрыв цепей связи входа и выхода подозреваемых каскадов

В цепях с обратными связями очень тяжело получить однозначные результаты.

6.Сравнение с исправным блоком.

Оперативная диагностика в комбинации с другими методами;
Возможность ремонта без документации.

Достоинства метода:

Оперативный поиск неисправностей;
Нет необходимости использовать документацию;
Исключает ошибки моделирования и документации;

Недостатки метода:

Необходимость в наличии исправного изделия;
Необходимость в комбинации с другими методами

7.Моделирование.

Возможности метода:

Оперативное и адекватное выдвижение гипотезы о расположении неисправности;
Предварительная проверка гипотезы о расположении неисправности.

Достоинства метода:

Возможность работать с исчезающими неисправностями,
Адекватность оценки.

Недостатки метода:

необходима высокая квалификация исполнителя,
необходима комбинация с другими методами

8.Разбиение на функциональные блоки.

Возможности метода:

Позволяет оптимизировать применение других методов;
Позволяет быстро определить область расположения неисправности;
Позволяет работать со сложными неисправностями

Достоинства метода:

Ускоряет процесс поиска неисправности;

Недостатки метода:

Необходимо глубокое знание схемотехники изделия;
Необходимо время для тщательного анализа прибора

Применение метода: Возможны два варианта :

Если изделие состоит из блоков(модулей, плат) и возможна их быстрая замена, то, по очереди меняя блоки, находят тот, при замене которого неисправность пропадает;
В другом варианте – анализируя документацию, составляют функциональную схему прибора, на основе функциональной схемы моделируют (как правило, мысленно ) работу изделия и выдвигают гипотезу о расположении неисправности.

9. Временная модификация схемы.

Возможности метода:

Локализация неисправности в цепях с ОС;
Точная локализация неисправности;
Исключение взаимного влияния элементов и цепей.

Достоинства метода:

Позволяет уточнить расположение неисправности.

Недостатки метода:

Необходимость модифицировать систему
Необходимость знания тонкостей работы устройства

Применение метода: Частичное отключение цепей применяется в следующих случаях:

когда цепи оказывают взаимное влияние и неясно, какая из них является причиной неисправности;
когда неисправный блок может вывести из строя другие блоки;
когда есть предположение, что не правильная/неисправная цепь блокирует работу системы.

10. Включение функционального блока вне системы, в условиях, моделирующих систему.

Возможности метода:

проверка гипотезы о работоспособности той или иной части системы

Достоинства метода:

возможность испытания и ремонта функционального блока без наличия системы.

Недостатки метода:

необходимость собирать схему проверки.

11.Предварительная проверка функциональных блоков.

Проверка гипотезы о работоспособности блока;
Предупреждение возможных неисправностей при сборке больших систем.

Достоинства метода:

Возможность проверки основных характеристик блока без мешающих воздействий;
Возможность предварительной проверки блоков.

Недостатки метода:

Необходимость собирать схему проверки

12. Метод замены.

Возможности метода:

Проверка гипотезы о исправности или не исправности блока или элемента.

Достоинства метода:

Оперативность.

Недостатки метода:

Необходимость наличия блока для замены.

13. Проверка режима работы элемента.

Возможности метода:

Локализация неисправности с точностью до элемента.

Достоинства метода:

Точность

Недостатки метода:

Медленность
Требуется высокая квалификация исполнителя;

Применение метода:

Проверяют правильность логических уровней цифровых схем (соответствие стандартам, а также сравнивают с обычными, типичными уровнями);
проверяют падения напряжений на диодах, резисторах (сравнивают с расчетным или со значениями в исправном блоке);
Измеряют напряжения и токи в контрольных точках.

14. Провоцирующие воздействие.

Возможности метода:

Обнаружение пропадающих неисправностей.

Достоинства метода:

Соломинка для утопающего .
В некоторых случаях достаточно воздействовать руками или отверткой.

Недостатки метода:

Зачастую необходимо специальное оборудование.

15. Проверка температуры элемента.

16. Выполнение тестовых программ.

17. Пошаговое исполнение команд.

Достоинства метода:

Возможна отладка почти неработающей системы;

Низкая стоимость необходимого оборудования.

Недостатки метода:

Очень большая трудоемкость.

Высокая квалификация исполнителя.

Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.

18. Тестовые сигнатуры.

Достоинства метода:

Возможна отладка почти неработающей системы

Недостатки метода:

Большая трудоемкость.

Высокая квалификация исполнителя.

Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.

19.«Выход на вход».

Достоинства метода:

Очень высокая скорость оценки работоспособности

Минимум дополнительного оборудования

Недостатки метода:

Ограниченность применения

Применение метода:

Применяется для заключительной проверки систем управления. Может, где-то еще.

20.Типовые неисправности.

Достоинства метода:

Высокая скорость

Не слишком высокая квалификация исполнителя

Недостатки метода:

Не применим при отсутствии статистики неисправностей;

Требует подтверждения гипотезы другими методами.

21. Анализ влияния неисправности.

22. Периферийное сканирование.

Достоинства метода:

Возможность автоматизированного контроля по критерию «годен — не годен»

Возможность внутрисхемной проверки элементов

Недостатки метода:

Необходим образец или база данных о сопротивлениях в исправном блоке

Теоретическое предположение о правильном значении сопротивления высказать трудно, особенно если схема сложная и развлетвленная.

Если
время, затраченное на ремонт изделия,
принять за 100%, то поиск неисправного
элемента занимает 64%. Поскольку количество
элементов в объектах средств автоматизации
и особенно в автоматических системах
очень велико, то прямой перебор элементов
для оценки их состояния невозможен.
Поэтому разработка мер по правильному
выбору последовательности операций
поиска позволяет обеспечить наиболее
быстрое определение неисправностей,
уменьшить физическую и умственную
нагрузку обслуживающего персонала.

При
выполнении работ по поиску, устранению
неисправностей необходимо придерживаться
определенных правил. Технология поиска
может быть разбита на основные операции
указанные на рисунке 3.2.

Рисунок
3.2 – Технология поиска отказов
(неисправностей)

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

Независимо
от применяемых средств процесс поиска
неисправностей имеет две стадии: выбор
последовательности проверки элементов;
выбор методики (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 и
комбинационных.

Выбор
той или иной последовательности проверок
зависти от конструкции изделий в целом
или их части, в которой появилась
неисправность, и может изменяться в
процессе накопления информации по
надежности и трудоемкости проверки
элементов.

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. Если объект работает
ненормально, то поиск вновь возобновляется,
и так до тех пор, пока объект или система
не будут функционировать нормально.

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

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 3.3).

При
обнаружении, например, неисправности
в исполнительном механизме, рассматривается
поэлементная структура этого устройства
(объекта). Предположим, что в качестве
исполнительного устройства используется
электромеханический привод, представляющий
электродвигатель постоянного тока,
соединительную муфту (например,
фрикционную) и редуктор (рисунок 3.4).

Рисунок
3.4

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. Если в изделии (системе)
используются элементы, длительность
проверки которых примерно одинакова,
то проверку надо начинать с элементов,
обладающих наименьшей надежностью. Для
нашего случая это элементы 1,2,4. Если
надежность элементов данного изделия
примерно одинакова, то целесообразно
начинать проверку с элемента, для
проверки которого требуется наименьшее
время. Например, с защитного устройства
1; затем 2; затем 4. 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.

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 3.5 одной из
видов САУ.

Рисунок
3.5 – 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, а также типы
измерительных приборов и правила их
эксплуатации.

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,
которая покажет, существует или нет еще
неисправность.

При
наличии неисправности процесс поиска
продолжается (повторяется), 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
этой последовательности проверок –
значительное сокращение времени поиска
неисправности. Однако этот метод
требует знания функциональных связей
отдельных элементов и их надежности.

Сущность
комбинационного метода проверок
заключается в одновременном измерении
нескольких параметров (например параметра
А, В, С, Д на рисунке 3.6). 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.

Рисунок
3.6 – К использованию комбинационного
метода проверок.

Таблица
3.2 – График состояний

Элементы	Параметры
А	В	С	Д
1	0	0	0	0
2	0	0	0	1
3	1	1	0	0
4	1	1	1	0
5	1	1	0	1
6	1	0	0	1
7	1	0	1	1
8	1	0	1	1

В первом
вертикальном столбце таблицы 3.2 указаны
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».

Полагаем,
что элемент 1 (рисунке 3.6) неисправен.
Тогда, очевидно, что все параметры А, В,
С и Д выйдут за пределы допусков. Против
этих параметров в таблице ставится
«0», т.е. первая строка таблицы 2 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
второю строку следует записать «0001».
Таким образом перебирают все элементы
и анализируют состояние параметров.
Одинаковые стоки (7 и 8 таблицы 3.2) говорят
о не различении данной системой (объектом)
параметров неисправностей элементов
7 и 8. В этом случае элементы объединяются
в один или вводят дополнительный параметр
для их различения.

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.

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:

,
(3.8)

где τ
– среднее время проверки исправного
элемента; q – условная
вероятность отказа элемента.

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

q₁>q₂>…>q_n-1,
(3.9)

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

Последовательность
(3.9) можно записать более удобном виде:

λ₁>
λ₂>…>
λ_n-1,
(3.10)

Среднее
время поиска неисправностей по программе
вычисляют по формуле:

,
(3.11)

где
τ_ИЗ._i – врем,
расходуемое на измерения при отказе
i-го элемента.

В свою
очередь:

,
(3.12)

где τ_R
– время, расходуемое на измерения в
точке К схемы; r_i
– число измерений по программе для
выявления отказа i-го
элемента.

С учетом
(3.12):

,
(3.13)

Порядок
построения программ можно рассмотреть
на примерах.

Пример 3.1.

Рисунок 3.7 –
Структурная схема изделия А.

Имеется
схема, представленная на рисунке 3.7.
Интенсивности отказов элементов: λ₁=0,1
1/ч; λ₂=0,2
1/ч; λ₃=0,2
1/ч; λ₄=0,5
1/ч. Время измерения в точках схемы: τ₁=5
мин.; τ₂=8
мин.; τ₃=12
мин.; τ₄=18
мин. Требуется составить оптимальную
схему программы поиска неисправности
при условии, что один их элементов
изделия А отказал.

Определяются
условные вероятности отказов. Для метода
последовательных поэлементных проверок
условные вероятности отказов q
по значению соответствуют λ. Тогда
q₁=0,1;
q₂=0,2;
q₃=0,2;
q₄=0,5.
Определяют частные: τ₁/
q₁=50;
τ₂/
q₂=40;
τ₃/
q₃=60;
τ₄/
q₄=36;

Согласно
(3.8) 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 кружочков 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 3.8.

Рисунок
3.8 – Программа поиска неисправностей
в изделии А

Среднее время
поиска неисправностей по программе
вычисляется по формуле (3.13). Тогда:

Т_ПН=q₁(τ₄+τ₂+τ₁)+q₂(τ₄+τ₂)+q₃(τ₄+τ₂+τ₁)+q₄τ₄=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 3.9.
Интенсивности отказов элементов:
λ₁=0,56*10^-4
1/ч; λ₂=0,48*10^-4
1/ч; λ₃=0,26*10^-4
1/ч; λ₄=0,2*10^-4
1/ч; λ₅=0,32*10^-4
1/ч; λ₆=0,18*10^-4
1/ч. Время измерения во всех точках
одинаково и составляет 2 мин. Требуется
составить оптимальную программу поиска
неисправности при условии, что один из
элементов отказал.

Рисунок 3.9 –
Структурная схема изделия Б

Рисунок 3.10 –
Программа поиска неисправностей в
изделии 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: q₁=0,28;
q₂=0,24; q₃=0,13;
q₄=0,10; q₅=0,16;
q₆=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 q₁+;q₂=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 ест 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 3.10. 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.

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;
замена;
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. Однако
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 сравнительно
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 придаваемых к
средствам автоматизации 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, например.

Способ
замены заключается в тои, 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.

Руководство по поиску неисправностей в электронной аппаратуре, Джейкокс Дж., 1989.

Как самому быстро найти неисправность в телевизоре, радио-приемнике, магнитофоне и любой другой радиоэлектронной аппаратуре? Американский инженер ясно и доходчиво описывает шестиэтапную логическую процедуру поиска неисправностей, которая пригодна для анализа любой аппаратуры, снабженной инструкцией по эксплуатации.
Для радиолюбителей, а также учащихся ПТУ, техникумов и вузов по специальности «Радиоэлектронные устройства».

ШТАТНОЕ И НЕШТАТНОЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ.
Поскольку признак неисправности — свидетельство того, что в работе устройства произошли нежелательные изменения, необходимо иметь некоторые показатели его штатного функционирования, служащие в качестве эталона. Сравнивая показатели текущего и нормального функционирования, можно обнаружить признак неисправности и принять решение о том, что он собой представляет.

Нормальное телевизионное изображение должно быть четким и контрастным по всему экрану. Оно должно быть симметрично относительно краев экрана по вертикали и по горизонтали. Если изображение вдруг начнет «бежать» по вертикали, то это признак неисправности, поскольку такое функционирование телевизора не соответствует его нормальной работе.

Оглавление.
От редакции.
Предисловие.
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ.
1.0. Техник и поиск неисправностей.
1.1. Почему необходим логический подход.
1.2. Шесть этапов процедуры поиска неисправностей.
1.3. Этапы 4 — 6.
1.4. Связь между этапами.
1.5. Пропуск этапов.
Глава 2. ВЫЯСНЕНИЕ ПРИЗНАКОВ НЕИСПРАВНОСТИ.
2.0. Этап 1.
2.1. Штатное и нештатное функционирование.
2.2. Оценка функционирования.
2.3. Отказ устройства.
2.4. Ухудшение функционирования.
2.5. Знание устройства.
Глава 3. УГЛУБЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРИЗНАКА НЕИСПРАВНОСТИ.
3.0. Этап.
3.1. Использование органов регулировки.
3.2. Меры предосторожности.
33. Дальнейшее уточнение признака неисправности.
3.4. Иллюстрированный пример.
3.5. Усугубление признака неисправности.
3.6. Регистрация информации и ее важность.
Глава 4. СОСТАВЛЕНИЕ ПЕРЕЧНЯ ВОЗМОЖНЫХ НЕИСПРАВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УЗЛОВ.
4.0. Этап 3.
4.1. Логика выбора.
4.2. Функциональная схема
4.3. Выбор потенциально неисправного функционального узла.
4.4. Функциональная схема телевизора TLH 27.
4.5. Выбор потенциально неисправных узлов телевизора
4.6. Исключение из правила.
Глава 5. ЛОКАЛИЗАЦИЯ НЕИСПРАВНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО УЗЛА.
5.0. Этап 4.
5.1. Использование схем.
5.2. Схема электрических межсоединений.
5.3. Проверка правильности выбора потенциально неисправного функционального узла.
5.4. Знание предыстории функционирования устройства.
5.5. Результаты проверки и выводы.
5.6. Закрепление навыка локализации неисправного функционального узла.
5.7. Обнаружение неисправности.
Глава 6. ЛОКАЛИЗАЦИЯ НЕИСПРАВНОСТИ В СХЕМЕ.
6.0. Этап 5.
6.1. Правильный подход.
6.2. Ремонтные схемы.
6.3. Заключение в скобки.
6.4. Типы сигнальных цепей.
6.5. Процедуры заключения в скобки.
6.6. Прослеживание прохождения сигнала и подача испытательного сигнала.
6.7. Метод деления пополам.
6.8. Метод заключения в скобки разветвленных цепей.
6.9. Метод заключения в скобки переключаемых цепей.
6.10. Применение метода заключения в скобки.
Глава 7. АНАЛИЗ ОТКАЗОВ КОМПОНЕНТОВ.
7.0. Этап 6.
7.1. Принципиальная схема.
7.2. Таблицы напряжений и сопротивлений.
7.3. Типы неисправностей в схемах.
7.4. Локализация неисправных компонентов.
7.5. Методичные проверки.
7.6. Локализация неисправного компонента.
7.7. Изучение собранной информации.
7.8. Наиболее распространенные виды неисправностей.
Глава 8. ПРИМЕР ТИПОВОГО РУКОВОДСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ.
8.0. Введение.
8.1. Общие сведения.
8.2. Функционирование устройства.
8.3. Анализ функциональной схемы.
8.4. Принципы работы.
Глава 9. ПРИМЕР ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ.
9.0. Введение.
9.1. Суть проблемы.
Глава 10. ЕЩЕ ОДИН ПРИМЕР ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ.
10.0. Введение.
10.1. Суть проблемы.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:

Скачать книгу Руководство по поиску неисправностей в электронной аппаратуре, Джейкокс Дж., 1989 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу

Скачать
— pdf — Яндекс.Диск.

Дата публикации: 02.03.2022 12:54 UTC

Теги:

учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Джейкокс

Следующие учебники и книги:

Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов, Абрамов А.И., Иванов-Смоленский А.В., 2001
Компьютерная схемотехника, Методы построения и проектирования, Бабич Н.П., Жуков И.А., 2004
Введение в стохастическую радиолокацию, Учебное пособие для вузов, Горбунов Ю.Н., Лобанов Б.С. Куликов Г.В., 2015
Монтаж и эксплуатация электрооборудования систем электроснабжения, Суворин А.В., 2018

Предыдущие статьи:

Расчет надежности схем электроснабжения, Гук Ю.Б., Синенко М.М., Тремясов В.А., 1990
Диагностический мониторинг высоковольтных силовых трансформаторов, Русов В.А.
Собрание трудов, Котельников В.А.
Трансформаторы тока, Расчеты и конструкции, Бачурин Н.И., 1964

Авторы
Резюме
Файлы
Ключевые слова
Литература

Машков В.Г.

1

Стражник В.П.

1 Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия» им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина

Настоящая статья посвящена исследованию в области технической диагностики при эксплуатации средств управления, связи и навигации. Успешно находить и устранять неисправности могут только специалисты, знающие назначение и взаимодействие каскадов внутри блоков и узлов средства, ясно представляющих физические процессы, происходящие в электрических схемах. Отсутствие этих знаний или их недостаток ведет к усугублению неисправностей и даже к полному выводу из строя всего средства или важнейших его элементов. Предложенная методика поиска и устранения неисправностей, на примере радиотехнических средств обеспечения полётов авиации, в основе которой лежит использование разработанного программного обеспечения с возможностью логического вывода действий оператора из входной информации, позволит специалистам, не имеющим достаточного опыта, производить восстановление работоспособного (исправного) состояния средства управления, связи и навигации.

техническая диагностика

поиск неисправностей

устранение неисправностей

средства радиотехнического обеспечения

1. Башмаков А.И. Интеллектуальные информационные технологии / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 302 с.

2. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990.

3. Губинский А.И. Надежность и качество функционирования эргатических систем. – Л.: Наука, 1982. – 269 с.

4. Ермолаев Ю.Н. Методика обнаружения и устранения неисправностей в радиотехнических системах посадки самолетов. – Тамбов: ВВАИУ, 1982.

5. Искусственный интеллект: справочник: в 3 т. / под ред. Э.Д. Попова и Д.А. Поспелова. – М.: Радио и связь, 1990. – Т. 2. – 304 с.

6. Люгер Д.Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем: пер. с англ. / Д.Ф. Люггер. – М.: Вильямс, 2003. – 864 с.

7. Малыков К.А. Диагностика и текущий ремонт средств электропроводной связи. – Тамбов: ВВАИУРЭ. 2006. – 182 с.

8. Мартынов В.И. Инженерно-авиационная служба и эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования / В.И. Мартынов, К.И. Павленко, М.А. Синица, Н.П. Сухочев. – Рига: РВВАИУ, 1980.

9. Пашковский Г.С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА / Г.С. Пашковский. – М.: Радио и связь, 1981. – 280 с.

10. Рыбина Г.В. Основы теории и технологии построения интеллектуальных диалоговых систем: курс лекций / Г.В. Рыбина. – М.: МИФИ, 2005. – 132 с.

В процессе эксплуатации средств управления, связи и навигации, к которым, в частности, относятся радиотехнические средства (РТС), использующиеся для обеспечения полётов авиации, возможны случаи возникновения отказов в их работе, что сказывается на безопасности полётов и перелётов воздушных судов. В связи с этим одной из труднорешаемых задач, требующих высокой квалификации специалистов, является поиск и устранение неисправностей (ПУН), имеющие целью скорейшее восстановление отказавшего РТС и приведение его в исправное состояние.

Постановка задачи

Перед любым применением РТС по назначению производится его включение, оценка работоспособности и при необходимости настройка. Как правило, оценка работоспособности осуществляется по встроенным контрольно-измерительным приборам (КИП), путем контроля определенных технических параметров. При нахождении контролируемых параметров в пределах, установленных технической документацией, делается вывод о том, что данное техническое средство находится в работоспособном состоянии и готово к использованию по назначению. При уходе отдельных параметров за допустимые пределы обслуживающий персонал осуществляет настройку аппаратуры и доводит данные параметры до значений, определенных технической документацией.

При невозможности добиться заданных выходных параметров, определенных технической документацией, делается вывод о выходе из строя РТС, т. е. об её неисправности (отказе) [2]. Отказ техники может произойти также и в процессе ее применения по назначению. Изменение интенсивности отказов можно разделить на три периода (рис. 1) [3, 8]: период приработки (от начала эксплуатации t0 до момента t1); период нормальной работы (от момента t1 до момента t2); период старения (от момента t2 до выхода из строя всех элементов партии).

Рис. 1. Изменение основных показателей надежности элементов: интенсивность отказов (λ(t)); плотность распределения времени отказов (f(t)); вероятность безотказной работы (p(t))

Анализ рис. 1 показывает, что наибольшая интенсивность отказов будет проявляется в период приработки и старения изделия, что необходимо особенно учитывать при их эксплуатации. Мероприятиями технического обслуживания предупредить внезапные отказы РТС практически невозможно. Следовательно, в процессе эксплуатации РТС могут возникать ситуации, когда аппаратура будет выходить из строя и для ее восстановления необходимо проводить ремонт. В связи с этим обслуживающий персонал должен выполнять работы по ремонту отказавшего РТС и приведению его в работоспособное (исправное) состояние.

Оценка работоспособности осуществляется путем контроля основных параметров, отклонение которых от норм, определенных технической документацией, определяется как неисправное состояние объекта. В связи с этим прежде, чем приступить к поиску неисправностей аппаратуры, согласно предлагаемой методике необходимо осуществить ее настройку и регулировку, которая осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации. По результатам контроля параметров настроенной аппаратуры можно, имея определенный опыт в вопросах эксплуатации техники, сделать вывод о неисправности, каких-либо функциональных узлов, каналов или каскадов.

После первоначального определения неисправных функциональных узлов, каналов или каскадов приступают ко второму этапу поиска неисправностей непосредственно в них.

Восстановление работоспособности РТС складывается из отыскания неисправностей и анализа их причин, устранения неисправностей и проверки работоспособности аппаратуры после этого. Следовательно, необходимо научить специалистов, обслуживающих РТС, грамотно эксплуатировать РТС, искать и устранять неисправности.

Для получения навыков в вопросах поиска неисправностей, специалисты, эксплуатирующие РТС, должны знать принцип работы эксплуатируемой техники по структурным, функциональным и принципиальным схемам, физические процессы, происходящие в аппаратуре; назначение органов настройки и регулировки, физические процессы, происходящие в аппаратуре при воздействии на них; порядок настройки и регулировки аппаратуры; методы и способы поиска неисправностей. Кроме этого, уметь пользоваться контрольно-измерительной аппаратурой (КИА); оценивать работоспособность изделия по встроенным КИП; оценивать исправность функциональных узлов, каскадов или каналов по встроенным КИП; оценивать работоспособность (исправность) составных элементов устройства, осуществлять поиск неисправностей и их устранение.

В настоящее время обслуживающий персонал в процессе ПУН применяет различные существующие методы и способы, причем последовательность их применения произвольная, зависящая от индивидуальных способностей конкретного человека. При этом, как показывает анализ ввода в строй техники, среднее время восстановления работоспособности Tср.вост. при различных отказах техники радиотехнического обеспечения (РТО) полётов авиации очень большое:

, (1)

где τ_i – время, затрачиваемое на восстановление аппаратуры при i-м отказе; m – общее число восстановлений.

Причиной нарушения работоспособности РТС является переход в неработоспособное состояние одного или нескольких его элементов или нарушение заданных связей между элементами. Информация, необходимая для определения технического состояния РТС и его элементов, получается путем проведения определенной последовательности проверок (тестов) [9], представляющих собой совокупность операций, по результатам которых можно судить о состоянии, по крайней мере, одного элемента.

Из возможных сочетаний элементарных диагностических проверок наибольший интерес представляют следующие методы поиска [7]:

1. Метод последовательных поэлементных проверок, заключающийся в проверке элементов последовательно по одному с анализом состояния объекта диагностирования (ОД) после каждой проверки.

2. Метод последовательных групповых проверок, заключающийся в проверке групп элементов с анализом состояния ОД после каждой проверки.

3. Комбинационный метод, заключающийся в проверке групп элементов с анализом состояния рассматриваемого средства после проведения полной группы проверок, обеспечивающей однозначное определение неисправного элемента.

При реализации перечисленных методов технического диагностирования (ТД) применяются следующие способы поиска неисправностей: внешнего осмотра; замены; исключения; сравнения; контрольных переключений и проверок; промежуточных измерений; характерного признака [4, 7]. В то же время стоящие перед авиацией задачи требуют постоянной готовности РТС к применению по назначению.

В связи с этим возникает задача сокращения времени ПУН в аппаратуре. Эта задача может решаться по нескольким направлениям: более качественной подготовкой специалиста с достаточным опытом эксплуатации техники, а также опытом по ПУН (как правило, на должности начальников станций (аппаратных) назначаются выпускники вузов, не имеющие достаточных практических навыков работы на данных средствах); разработкой единой методики ПУН (отказов) конкретных образцов техники; использованием автоматизированного способа поиска неисправностей.

Единая методика поиска неисправностей

За период обучения в вузе, качественно, с богатым опытом ПУН и эксплуатации техники подготовить выпускника довольно-таки сложно, учитывая жесткие временные рамки, отводимые на изучение специальных дисциплин, и т.д.

Разработка единой методики поиска неисправностей поможет специалисту, не обладающему достаточным опытом эксплуатации и поиска неисправностей, осуществлять приведение РТС в рабочее состояние.

В настоящее время для обеспечения полётов используются средства связи и РТО, разнотипные по конструктивному исполнению, в то же время в них используются общие по принципу действия функциональные узлы. Причем отдельные функциональные узлы различных средств РТО могут иметь отличия, а в составе отдельных средств РТО могут вообще отсутствовать. В таблице представлены основные средства РТО, используемые в частях связи и РТО авиации ВС РФ, и их функциональные узлы.

Следовательно, любое средство связи и РТО можно представить в виде следующей структурной схемы (рис. 2). Учитывая одинаковое функциональное построение средств РТО можно разработать единую методику ПУН (отказов).

Наличие функциональных узлов в основных средствах РТО

Средства РТО	Функциональные узлы
Передающ. устройство	Приёмное устройство	Аппаратура обработки инф-ции	Аппаратура отображ.инф-ции	Аппаратура контроля работоспособн.	Аппаратура автоматики	Антенная система	Система энерго-снабжения
РСП	+	+	+	+	+	+	+	+
РСБН	+	+	+	+	+	+	+	+
ПРМГ	+	+	+		+	+	+	+
ПАР	+				+	+	+	+
АРП	+	+	+	+	+	+	+	+
РЛС	+	+	+	+	+	+	+	+
МРМ	+				+	+	+	+

Таким образом, первоначальная задача поиска неисправностей сводится к определению неисправного функционального узла. Для этих целей можно использовать схемы оценки работоспособности средств РТО. При этом необходимо учитывать, что определение неисправного функционального узла еще не говорит о том, что неисправность находится именно в этом функциональном узле, так как возможны зависимые неисправности.

Рис. 2. Обобщённая структура наземного РТС

Дальнейший поиск неисправности осуществляется в конкретном функциональном узле в последовательности, приведенной в заранее отработанных алгоритмах, путем измерения параметров сигналов в контрольных точках и сравнением их с характеристиками, приведенными в алгоритме. Для измерения параметров используется контрольно-измерительная аппаратура. Следуя последовательности, приведенной в заранее отработанных алгоритмах поиска неисправностей для конкретного образца техники РТО, определяется отказавший каскад (элемент). Использование заранее отработанных алгоритмов для конкретного образца техники РТО, позволит производить поиск неисправностей по единой методике, что позволит оперативно устранять неисправности в аппаратуре специалистами, не имеющими достаточного опыта ПУН.

Предложенная методика не требует существенных затрат, проста в применении, не требует глубоких теоретических и практических знаний по эксплуатируемой технике. В то же время данная методика требует большого опыта работы с контрольно-измерительной аппаратурой, а также умения производить измерения параметров на конкретном образце техники РТО.

Алгоритм работы системы поиска и устранения неисправностей

Обобщенный алгоритм работы системы поиска и устранения неисправностей для РТС, с учетом заранее разработанных алгоритмов для конкретного образца техники РТО, представлен на рис. 3.

Автоматизированный способ поиска неисправностей может иметь два направления:

– использование макета с заранее установленными требуемыми параметрами сигналов в контрольных точках и сравнения их с параметрами аппаратуры, в которой осуществляется поиск неисправности. Результаты сравнения отображаются в системе отображения информации с указанием неисправного каскада (элемента);

– моделирование требуемого РТС на компьютере с выделением контрольных точек и параметров сигналов в них и дальнейшего сравнения их с сигналами, снимаемыми с данных контрольных точек проверяемого РТС. Процесс контроля параметров может осуществляться автоматически с заданным временным интервалом. При отклонении параметров сигналов контролируемого РТС от сигналов моделируемого устройства может выдаваться звуковой сигнал и отображаться контрольная точка, где сигнал отличается от эталонного сигнала.

Безусловно, во всех случаях необходимо смоделировать оптимальный вариант проверяемого РТС, а также провести предварительный анализ сигналов с указанием конкретных точек в схеме аппаратуры, контроль которых позволит осуществить поиск отказавшего элемента. Использование базы знаний с характеристиками сигналов с возможностью логического вывода позволит оперативно рекомендовать действие оператору.

Эволюция информационных технологий и систем всё в большей степени определяется их интеллектуализацией. Интеллектуальные информационные технологии – это одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики. Она оказывает существенное влияние на все научные и технологические направления, связанные с использованием компьютеров, и уже сегодня даёт обществу то, что оно ждёт от науки, – практически значимые результаты, многие из которых способствуют кардинальным изменениям в сфере их применения [1]. В настоящее время применяются семь классов моделей знаний: логические, продукционные, фреймовые, сетевые, объектно ориентированные, специальные и комплексные.

Рис. 3. Алгоритм работы системы ПУН

Анализ представленных моделей знаний показал, что применительно к работе по ПУН в РТС необходимо использовать продукционную модель представления знаний, что позволяет использовать различные правила вывода modus ponens (правило отделения, или модус поненс), modus tollens (отрицательное суждение, или модус толленс), modus ponendo tollens (положительно-отрицательное суждение) modus tollendo ponens (отрицательно-положительное суждение). Центральным звеном продукционной модели является множество продукций или правил вывода. Каждая такая продукция в общем виде может быть представлена выражением

, (2)

где Wi – сфера применения i-й продукции, определяющая класс ситуаций в некоторой предметной области (ПрО), в которых применение данной продукции правомерно; Ui – предусловие i-й продукции, содержащее информацию об истинности данной продукции, ее значимости относительно прочих продукций и т.п.; Pi – условие i-й продукции, определяемое факторами, непосредственно не входящими в Ai, истинностное значение которого разрешает применять данную продукцию; Ai > Bi – ядро i-й продукции, соответствующее правилу «если…, то…»; Ci – постусловие i-й продукции, определяющее изменения, которые необходимо внести в систему продукций после выполнения данной продукции [1, 5, 10].

В данной работе использовано правило вывода modus ponens (правило отделения, или модус поненс) – это обоснованное правило, относящееся к исчислению предикатов. Если дано выражение вида P > Q и другое выражение вида P и оба выражения истинны на интерпретации I, то modus ponens позволяет нам делать вывод, что Q тоже истинно на этой интерпретации [6]. Представленная модель представления знаний реализована в системе ПУН (рис. 3). В начале оценивается работоспособность по внешним признакам, характеризующим исправность РТС. В случае выявления признаков неисправности запускается программа ПУН. Выбирается признак неисправности. Система на основании введённой информации рекомендует действие оператору посредством логического вывода. После выполнения операции оператор оценивает наличие признака неисправности и исправность РТС. В случае исправности РТС работа заканчивается, иначе оператор выполняет очередное действие, рекомендованное системой ПУН, до приведения РТС в исправное состояние.

Заключение

Таким образом, применение данной методики ПУН в РТС позволит снизить время поиска неисправности и восстановление работоспособного (исправного) состояния, независимо от квалификации специалиста за счёт выдачи ему рекомендаций по дальнейшему действию, что позволит постоянно поддерживать высокую степень готовности к использованию средств управления, связи и навигации по назначению.

Библиографическая ссылка

Машков В.Г., Стражник В.П. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ, СВЯЗИ И НАВИГАЦИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2016. – № 7-1.
– С. 48-53;

URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=36060 (дата обращения: 25.04.2023).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Методы поиска неисправностей

Негласно среди ремонтников в любой отрасли существуют два метода:

Обезьяний метод. Это метод, при котором проверяется каждый узел сломанного устройства визуально или «методом тыка». «А что будет, если я сделаю так и эдак?». То есть ставим опыты и смотрим на реакцию сломанного устройства. Чаще всего такой метод очень сильно экономит время и нервы.
Метод умного специалиста. Надеваем очки и делаем умный вид). Берем книжки с инструкциями и описаниями, измерительные приборы, схемы, карты Таро и тд))). Сначала внимательно изучаем схемы, читаем книги, все анализируем в голове и только уже потом начинаем ковырять устройство. Этот метод очень длительный и муторный, но со временем дает хороший результат. Он в основном применяется интеллектуалами. Его также используют и простые ремонтники, после того, как не сработал первый метод)

Алгоритм поиска неисправности

Анализируем ситуацию

Анализ ситуации предполагает обзор и исследование возникшей проблемы. Будьте Шерлоками Холмсами! Ответьте себе на все вопросы: где, куда, откуда, как, почему, когда, зачем??? Нужно внимательно осмотреть пациента, перед тем как его вскрывать. Может кто смотрел сериал Доктор Хаус? Всю серию они анализируют ситуацию, и только уже потом лечат. Если вы все-таки не знаете с чего начать, вот вам небольшой план:

обсудите неисправность с владельцем данного электронного устройства
может вы раньше ремонтировали что то подобное, вспомните что-нибудь похожее из своей практики, бывает так, что узлы радиоэлектронных устройств строятся по одинаковому принципу.
а если все-таки неисправности нет, просто у владельца нет толка общения с данным устройством. Помню как то у мужичка громкость не добавлялась на мобиле, так он оказывается ее не теми кнопками пытался добавить))).
определите различия между поломанным устройством и с тем какое оно должно быть при правильной работе.
оцените ситуацию и сделайте правильные выводы из всего выше сказанного

Определяем причину

Самый большой по времени и серьезный шаг. Начните с подготовки соответствующих схем. Не старайтесь сократить этот этап, бросаясь сразу работать и тратя много времени на исправление устройства, в то время как простое чтение руководства по техническому обслуживанию может способствовать скорейшему решению проблемы. Когда вы подготовились, выполните следующие операции:

опишите проблему про себя
сравните ситуацию с условиями работы устройства до возникновения неисправности
вспомните различные симптомы которые были замечены при возникновении дефекта. Это может быть какой-то шум, запах, искры, дым и тд.
сравните компоненты. Какие компоненты в порядке, а какие нет. Например, большой резистор во включенной аппаратуре должен быть чуть нагретый.
сделайте тестирование оборудования с помощью мультика и других приборов.

Принимаем решение

На этом этапе рассматриваем различные варианты решения проблем. Ремонтировать его или выкинуть? Что дешевле и проще? Покупать микросхему или выпаять ее из другого устройства? Смотрим, что будет экономнее по времени и по деньгам. Решать вам.

Помните о необходимости всегда выполнять эти три фазы. Для того, чтобы стать первоклассным специалистом, нужно строго им следовать.

Поиск неисправности лабораторного блока питания

Анализ ситуации

Поиск неисправностей начинаем с анализа ситуации.

Итак, у нас в ремонте лабораторный блок питания. Ну что, ситуацию я проанализировал. Перегрузка по питанию, в результате чего он стал выдавать 24 Вольта, вместо положенных 0-15 Вольт. Напряжение не регулируется. Значит, помер какой-то радиоэлемент. Для того, чтобы определить причину возникновения неисправности, мы должны найти на него схему и вскрыть наш блок питания. Как говорится, «вскрытие покажет».

Вскрываем наш блок питания

Находим причину возникновения неисправности

На этом этапе мы должны определить причину возникновения поломки, а также параллельно анализировать ситуацию. Как обычно, начинаем осмотр с источника питания. Трансформатор у нас в норме, как и по схеме, он выдает нам переменное напряжение 20 Вольт. После диодного моста на конденсаторе напряжение 35 Вольт. Идем таким путем, проверяя все элементы на своем пути. Для того, чтобы научиться проверять радиоэлементы, нужно прочитать статьи:

Как измерить:

ток мультиметром
как проверить и измерить напряжение
сопротивление мультиметром

Как проверить:

биполярный транзистор мультиметром
диод мультиметром
конденсатор мультиметром
предохранитель мультиметром

а лучше вообще прочитать все статьи сайта)

Ваши органы чувств — ваши помощники

Для того, чтобы определить неисправность, очень часто помогают наши пять чувств, но будем пользоваться четырьмя:

Зрение (глаза)
Осязание (кожа)
Обоняние (запах)
Слух (уши)

Используйте их как можно чаще. Визуальный осмотр может дать Вам 80% нахождения неисправности. Это может быть сгоревший элемент, или печатная дорожка, а также обрыв или наоборот короткое замыкание. Не поленитесь, осмотрите хорошенько со всех сторон сломанную вещь.

Осязание может также сильно помочь вам в поиске неисправности. Если прибор включить в сеть и потрогать большие резисторы ( их мощность рассеивания, как правило, большая), то они должны быть теплые или даже чуток горячие. Если холодные, значит или в резисторах обрыв, либо напряжение до них не доходит. Микросхемы должны быть холодноватые или чуточку теплые. Процессоры или мощные микросхемы горяченькие. Если уж слишком горячие — то следовательно микросхеме или процессору хана. Холодными должны быть конденсаторы и катушки индуктивности.

Все это приходит с опытом. Используйте осязание как можно чаще, но будьте очень осторожны. Если коснетесь выводов элементов, то вас хорошенько может «дернуть» током, ну смотря, конечно, в какой цепи какой ток.

Читай интересную статью про мощность электрического тока.

Настоящий электронщик должен знать запах горелого кремния, проводов, запах горелого трансформатора, горелой платы и тд наизусть. Напрягите свой нюх и попробуйте уловить «аромат» неисправности. Если аппаратура сгорела при вас, то сразу принюхивайтесь и визуально осмотрите ее.

Прислушайтесь к работе неисправной аппаратуры. Может слышится какое-то потрескивание, писк, гудение или еще что-то. Например, гудение асинхронного двигателя говорит о том, что может быть оборвана одна из фаз или не крутятся подшипники. Если гудит трансформатор, то это может значить короткое замыкание в обмотках.

Определяем дефектный узел

Вскрыв блок питания, я обнаружил, что у меня микросхема греется очень сильно при включении блока питания в сеть и нажатия кнопки POWER на самом блоке. Скорее всего в ней возникло короткое замыкание. Находим в интернете даташит на эту микросхему. В моем случае — это LM723. Она является регулятором напряжения.

Но беда не приходит одна. Сгорел еще и транзистор — BD140.

Принимаем решение

Пошел в магазин за новыми запчастями. Итого, микросхема 20 рублей, транзистор — 10 рублей. Вместе 30 рублей.

Ну что же, надо отпаять микросхему, для этого используем наш оловоотсос. На фото вид платы снизу микросхемы.

Получаем

Выдергиваем микросхему с помощью нехитрого инструмента экстрактора

Подготавливаем новую микросхему, и лудим ее выводы флюсом ЛТИ-120

Вставляем ее в наши отверстия, где находилась микросхема. Вставляйте точно также, как стояла дохлая микросхема! Кто не помнит, как она стояла, производители аппаратуры часто рисуют ее образ на плате. Получается, что выемка микросхемы должна быть справа.

Вставляем ее как надо

Смазываем площадки гелевым флюсом

И запаиваем по очереди каждую контактную площадку капелькой припоя на кончике паяльника.

Все те же самые операции проводим и с транзистором.

Блок питания у меня заработал как надо. Можно, конечно, его доработать, но на это требуется время и соответствующие знания. Но меня пока что вполне устраивает.

Заключение

Поиск неисправностей приходит с опытом и с годами. Следуйте этим простым этапам определять работоспособность компонентов, и вы никогда не будете носить аппаратуру мастеру-электронику, который сдерет с вас ого-го! Во-первых, вы сэкономите деньги, во-вторых, свою репутацию, ну и в-третьих, получите реальные знания на опыте.

И буду благодарен, если ты прочитаешь что такое протон.

Источник

Руководство по поиску неисправностей в электронной аппаратуре, Джейкокс Дж., 1989.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу

Скачать
— pdf — Яндекс.Диск.

Дата публикации: 02.03.2022 12:54 UTC

Теги:

учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Джейкокс

Следующие учебники и книги:

Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов, Абрамов А.И., Иванов-Смоленский А.В., 2001
Компьютерная схемотехника, Методы построения и проектирования, Бабич Н.П., Жуков И.А., 2004
Введение в стохастическую радиолокацию, Учебное пособие для вузов, Горбунов Ю.Н., Лобанов Б.С. Куликов Г.В., 2015
Монтаж и эксплуатация электрооборудования систем электроснабжения, Суворин А.В., 2018

Предыдущие статьи:

Расчет надежности схем электроснабжения, Гук Ю.Б., Синенко М.М., Тремясов В.А., 1990
Диагностический мониторинг высоковольтных силовых трансформаторов, Русов В.А.
Собрание трудов, Котельников В.А.
Трансформаторы тока, Расчеты и конструкции, Бачурин Н.И., 1964

Источник

Методы поиска неисправностей

Негласно среди ремонтников в любой отрасли существуют два метода:

Обезьяний метод. Это метод, при котором проверяется каждый узел сломанного устройства визуально или «методом тыка». «А что будет, если я сделаю так и эдак?». То есть ставим опыты и смотрим на реакцию сломанного устройства. Чаще всего такой метод очень сильно экономит время и нервы.
Метод умного специалиста. Надеваем очки и делаем умный вид). Берем книжки с инструкциями и описаниями, измерительные приборы, схемы, карты Таро и тд))). Сначала внимательно изучаем схемы, читаем книги, все анализируем в голове и только уже потом начинаем ковырять устройство. Этот метод очень длительный и муторный, но со временем дает хороший результат. Он в основном применяется интеллектуалами. Его также используют и простые ремонтники, после того, как не сработал первый метод)

Алгоритм поиска неисправности

Анализируем ситуацию

обсудите неисправность с владельцем данного электронного устройства
может вы раньше ремонтировали что то подобное, вспомните что-нибудь похожее из своей практики, бывает так, что узлы радиоэлектронных устройств строятся по одинаковому принципу.
а если все-таки неисправности нет, просто у владельца нет толка общения с данным устройством. Помню как то у мужичка громкость не добавлялась на мобиле, так он оказывается ее не теми кнопками пытался добавить))).
определите различия между поломанным устройством и с тем какое оно должно быть при правильной работе.
оцените ситуацию и сделайте правильные выводы из всего выше сказанного

Определяем причину

опишите проблему про себя
сравните ситуацию с условиями работы устройства до возникновения неисправности
вспомните различные симптомы которые были замечены при возникновении дефекта. Это может быть какой-то шум, запах, искры, дым и тд.
сравните компоненты. Какие компоненты в порядке, а какие нет. Например, большой резистор во включенной аппаратуре должен быть чуть нагретый.
сделайте тестирование оборудования с помощью мультика и других приборов.

Принимаем решение

Поиск неисправности лабораторного блока питания

Анализ ситуации

Поиск неисправностей начинаем с анализа ситуации.

Вскрываем наш блок питания

Находим причину возникновения неисправности

Как измерить:

ток мультиметром
как проверить и измерить напряжение
сопротивление мультиметром

Как проверить:

биполярный транзистор мультиметром
диод мультиметром
конденсатор мультиметром
предохранитель мультиметром

а лучше вообще прочитать все статьи сайта)

Ваши органы чувств — ваши помощники

Зрение (глаза)
Осязание (кожа)
Обоняние (запах)
Слух (уши)

Читай интересную статью про мощность электрического тока.

Определяем дефектный узел

Но беда не приходит одна. Сгорел еще и транзистор — BD140.

Принимаем решение

Пошел в магазин за новыми запчастями. Итого, микросхема 20 рублей, транзистор — 10 рублей. Вместе 30 рублей.

Ну что же, надо отпаять микросхему, для этого используем наш оловоотсос. На фото вид платы снизу микросхемы.

Получаем

Выдергиваем микросхему с помощью нехитрого инструмента экстрактора

Подготавливаем новую микросхему, и лудим ее выводы флюсом ЛТИ-120

Вставляем ее как надо

Смазываем площадки гелевым флюсом

И запаиваем по очереди каждую контактную площадку капелькой припоя на кончике паяльника.

Все те же самые операции проводим и с транзистором.

Заключение

И буду благодарен, если ты прочитаешь что такое протон.

Источник

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про поиск неисправностей, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое
поиск неисправностей, методы поиска неисправностей, причины неработоспособности электронных устройств , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.

поиск неисправностей в электронных устройствах- это сложный и многоступенчатый процесс. Быстро , можно найти только простейшие неисправности. Хотя данные материалы пишутся на примере электронных устройств, но тут есть материалы носящие и достаточно отвлеченны характер. Предлагаю вашему вниманию цикл материалов:Стратегия поиска неисправностей. и Методы поиска и устранения неисправностей. А также причин неработоспособности электронных устройств.

Стратегия поиска неисправностей.

Порядок действий всегда хочется свести к простой и понятной схеме. У меня сначала была мысль выразить все это в универсальной блок-схеме, но процесс поиска всегда слишком многовариантен и требует внимания к мелочам . На решение проблемы может натолкнуть даже минимальная, случайно полученная крупица информации. Также начальная информация всегда низкого качества, и выбор фактора, на основании которого следует начать действовать, во многом носит интуитивный характер. Естественно, это не значит, что ремонт тождественен гаданию на кофейной гуще, или случайному перебору, но фактор случайности всегда присутствует. Конечно, при тщательном и последовательном подходе к анализу мы получим положительный результат. Прежде всего нужно запомнить, что всякое действие должно быть направлено на локализации неисправности. И, хотя на первых этапах локализация может быть не точной, но все равно нужно понимать, к чему вы стремитесь и что ожидаете от того или иного измерения. Сначала всегда следует применять быстрые методы, такие, как » внешний осмотр» и «выяснение истории возникновения неисправности». Не стоит пренебрегать этими вещами. Они очень эффективны. Действия при ремонте изделия, бывшего в эксплуатации и при запуске нового изделия несколько отличаются. Когда мы имеем изделие из эксплуатации,мы можем предположить, что оно работало, иначе говоря, нет ошибок в объемном монтаже, нет ошибок в монтаже на печатные платы, все элементы правильного номинала и типа. В то же время, в новом изделии перед его включением мы должны проверить печатный монтаж, проверить правильность объемного монтажа. И только затем попытаться включить изделие (в более или менее сложных и массовых изделиях). Составить универсальный порядок действий, конечно, невозможно, но нарисовать схему в общих чертах можно. На рисунке в общих чертах предоставлена схема действий:

Пояснения к рисунку: Под проведением предварительных проверок подразумеваются проверки на соответствие документации, такие как: правильность монтажа, отсутствие замыканий, отсутствие загрязнений и прочее в зависимости от условий производства. Как видно, поиск неисправности носит циклический характер, кроме самого простого случая. При отрицательном результате на очередном цикле следует применять более глубокое исследование изделия. При этом проверка работоспособности может осуществляться в зависимости от ситуации наиболее удобным методом. После странения заявленной проблемы изделие следует протестировать в полном объеме.

Применение методов.

Когда применяем тот или иной метод мы, преследуем несколько целей: сбор информации , проверка гипотезы о неисправности, локализация неисправности. И на каждом шаге наших действий мы и получаем новую информацию, и проверяем гипотезу, и локализуем неисправность. Следует понимать , что — первично на текущем шаге, а что — вторично. В то же время не следует пренебрегать вторичными эффектами. Например, когда основная цель действия — проверка гипотезы, то и информация, полученная, во время этой проверки может послужить к уточнению выдвинутой гипотезы или позволит выдвинуть новое предположение. Для более быстрой локализации неисправности применяйте принцип: «Разделяй и властвуй» . Для этого нужно сначала получить контроль над ключевыми точками схемы.

Знание основного, главного вас избавит от необходимости вдаваться в излишние подробности. Я попробую описать общую схему действий на примере. Имеется большая система, которая работает неправильно. Сначала вычленяем отдельный блок в системе. Блок включаем вне системы и в блоке вычленяем отдельный модуль. Затем включаем модуль и выходим на элемент. В этой стройной системе есть одна проблемка. Например, модуль сам по себе работает правильно, а в блоке начинаются ошибки. Это проблема несоответствия условий работы модуля (блока, элемента — не важно ) в системе и на стенде проверки. Такие различия есть всегда! Не следует себя обманывать. В первую очередь, конечно, думают о различиях в электрических сигналах, разнице в температуре, охлаждении. На практике эти различия не всегда очевидны. Например, в моей практике был интересный случай, когда существенным фактором оказалась вибрация. Причем, на плате не было элементов чувствительных к вибрации, плата была достаточно прочной и т.д. Но замененные симисторы выгорали раз за разом.

Причина оказалась в графитовой пыли, которая забилась под разъемы в силовых цепях и в условиях вибрации создавала короткое замыкание, в то время как на стенде все работало замечательно. Вычленение ключевых точек бывает достаточно сложным и требует хорошего знания принципов работы устройства и его структуры. В простейших случаях устройство следует разбить на структуры типа «звезда» и последовательные структуры. В структурах типа «звезда» сначала исследуют (если есть возможность ) центральный узел и на основе его работы делают вывод о работе его и прочих узлов. Если исследование центрального узла затруднительно, то «сначала обрубаем ветви, если сразу не можем срубить ствол». То есть сначала исследуем периферию, что более трудоемко, но позволит получить информацию, необходимую для исследования центрального узла. В последовательных структурах следует удостовериться, что на вход поступают правильные сигналы , на выходе сигналы — неправильные. Значит, структура где-то не работает.

Для максимально быстрого устранения неисправности следует разбить последовательность каскадов пополам и проверить сигналы в среднем каскаде. Таким образом мы узнаем где находится неисправность в начале или в конце. Затем разделяем предполагаемую область опять пополам и т.д. Но бывает, что подобная стратегия действий неудобна по технологическим соображениям, или нам для каждого каскада приходится анализировать сигналы на основе сигналов в предыдущем каскаде. В этом случае приходится проверять каскады последовательно от начала к концу или от конца к началу, в зависимости от условий и структуры устройства.

Хорошее питание.

Всегда в первую очередь (или как можно раньше) следует проверять цепи питания и качество питающих напряжений. Держать в голове цель и к месту ее менять. Необходимо понимать, на что направлено то или иное действие. На сбор обшей информации, на проверку гипотезы , на проверку того или иного блока. В тоже время необходимо вовремя оценить результат действия и вовремя переходить к следующему этапу. Когда вы собираете информацию, нужно вовремя оценить, что необходимая информация уже собрана и необходимо переходить к анализу. Не нужно зацикливаться на каком либо этапе. Это бывает не всегда просто и не всегда очевидно.

Итоги:

Сформулируем основные стратегические принципы:

Сначала использовать быстрые и неточные методы, затем уточняем;
Цикличность при отрицательном результате, со все более углубленным исследованием на каждом цикле;
Оценка целесообразности;
«Разделяй и властвуй»;
Контроль ключевых точек;
«Не можешь срубить ствол, сруби ветви»;
Не навреди

Проблема в том, что нельзя составить четкой схемы действий. Мы всегда вынуждены держать в голове все принципы и постоянно искать, что использовать в данный момент.

Методы поиска и устранения неисправностей и причин неработоспособности электронных устройств РЭА и БЭА.

Основные концепции поиска неисправностей.

1.Действие не должно наносить вреда исследуемому устройству.

5. Нужно адекватно оценивать выгодность и необходимость ремонта.

Зачастую ремонт не выгоден с точки зрения затрат, но необходим с точки зрения отработки технологии, изучения изделия или по каким-то иным причинам.

Схема описания методов:

Суть метода
Возможности метода
Достоинства метода
Недостатки метода
Применение метода

1. Выяснения истории появления неисправности.

Нет необходимости знать тонкости работы изделия;
Сверхоперативность;
Не требуется наличие документации.

Недостатки метода:

Необходимость получить информацию о событиях, растянутых во времени, при которых вы не присутствовали, неточность и недостоверность предоставляемой информации;
Требует подтверждения и уточнения другими методами; в некоторых случаях велика вероятность ошибки и неточность локализации;

Применение метода:

Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.

Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.

Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы.
Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий.
Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости — принять соответствующие меры. (изменение условий работы или изменения в изделии, в зависимости от задач и возможностей )
О локализации неисправности очень много могут рассказать проявления неисправности на разных этапах ее развития.

2. Внешний осмотр.

Метод позволяет сверхоперативно выявить неисправность и локализовать ее с точностью до элемента при наличии внешнего проявления.

Достоинства метода:

Сверхоперативность;
Точная локализация;
Требуется минимум оборудования;
Не требуется наличие документации (или наличие в минимальном количестве).

Недостатки метода:

Позволяет выявлять только неисправности, имеющие проявление во внешнем виде элементов и деталей изделия;
Как правило, требует разборки изделия, его частей и блоков;
Требуется опыт исполнителя и отличное зрение.

Применение метода:

В условиях производства особое внимание необходимо уделять качеству монтажа. Качество монтажа включает в себя: правильность размещение элементов на плате, качество паянных соединений, целостность печатных проводников, отсутствие инородных включений в материал платы, отсутствие замыканий (порой замыкания видны только под микроскопом или под определенным углом ), целостность изоляции на проводах, надежное крепление контактов в разъемах. Иногда неудачный конструктив провоцирует замыкания или обрывы.
В условиях ремонта следует выяснить, работало ли устройство когда-нибудь правильно. Если не работало(случай заводского дефекта), то следует проверить качество монтажа.
Если же устройство работало нормально, но вышло из строя (случай собственно ремонта), то следует обратить внимание на следы тепловых повреждений электронных элементов, печатных проводников, проводов, разъемов и пр. Также при осмотре необходимо проверить целостность изоляции на проводах, трещины от времени, трещины в результате механического воздействия, особенно в местах, где проводники работают на перегиб (например, слайдеры и флипы мобильных телефонов). Особое внимание следует обратить на наличие загрязнений, пыли , вытекания электролита и запах(горелого, плесени, фекалий и пр.). Наличие загрязнений может являться причиной неработоспособности РЭА или индикатором причины неисправности ( например, вытекание электролита).
Осмотр печатного монтажа требует хорошего освещения. Желательно применение увеличительного стекла. Как правило,замыкания между пайками и некачественные пайки видны только под определенным углом зрения и освещения.

3. Прозвонка.

Суть метода: Суть метода в том, что при помощи омметра, в том или ином варианте, проверяется наличие необходимых связей и отсутствие лишних соединений (замыканий). Возможности метода:

Предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа;
Проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи;

Достоинства метода:

простота;
не требуется высокая квалификация исполнителя;
высокая надежность;
точная локализация неисправности;Недостатки метода:
высокая трудоемкость;
ограничения при проверке плат со смонтированными элементами и подключенных жгутов, элементов в составе схемы.
необходимость получить прямой доступ к контактам и элементам.

Применение метода:

На практике, как правило, достаточно проверить наличие необходимых связей. Отсутствие замыканий проверяется только по цепям питания.
Отсутствие лишних связей также обеспечивается технологическими методами: маркировка и нумерация проводов в жгуте.
Проверку на наличие лишних связей проводят в случае, когда есть подозрение на конкретные проводники, или подозрение на конструкторскую ошибку.
Проводить проверку на наличие лишних связей чрезвычайно трудоемко. В связи с этим ее проводят, как один из заключительных этапов, когда возможная область замыкания (например, нет сигнала в контрольной точке) локализована другими методами.
Очень точно локализовать замыкание можно при помощи миллиомметра, с точностью до нескольких сантиметров.
Хотя данная методика имеет определенные недостатки, она очень широко применяется в условиях мелкосерийного производства, в связи со своей простотой и эффективностью.
Прозванивать лучше по таблице прозвонки, составленной на основании схемы электрической принципиальной. В этом случае исправляются возможные ошибки конструкторской документации и обеспечивается отсутствие ошибок в самой прозвонке.

4 . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Снятие рабочих характеристик

Позволяет оперативно диагностировать изделие в целом или отдельный блок;
Позволяет примерно оценить расположение неисправности, выявить функциональный блок, работающий неправильно, в случае, если изделие работает неправильно;

Достоинства метода:

Достаточно высокая оперативность;
Точность, адекватность;
Оценка изделия в целом;

Недостатки метода:

Необходимость специализированного оборудования или, как минимум, необходимость собрать схему подключения;
Необходимость стандартного оборудования;
Необходимость достаточно высокой квалификации исполнителя ;
Необходимо знать принципы работы прибора, состав прибора, его блок-схему (для локализации неисправности).

Применение метода:Например :

В телевизоре проверяют наличие изображения и его параметры, наличие звука и его параметры, энергопотребление, тепловыделение. По отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
В мобильном телефоне на тестере проверяют параметры RF тракта и по отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
Естественно, необходимо быть уверенным в исправности всех внешних блоков и правильности входных сигналов. Для этого работу изделия (элемента, блока) сравнивают с работой исправного в этих же условиях и в этой схеме включения. Имеется в виду не теоретически такая же схема, а практически это же «железо». Или нужно сравнить все входные сигналы.

5. Наблюдение прохождения сигналов по каскадам.

оценка работоспособности изделия в целом;
оценка работоспособности по каскадам и функциональным блокам;

Достоинства метода:

высокая точность локализации неисправности;
адекватность оценки состояния изделия в целом и по каскадам;

Недостатки метода:

большая затрудненность оценки цепей с обратной связью;
необходимость высокой квалификации исполнителя;
трудоемкость;
неоднозначность результата при неправильном использовании;

Применение метода:

В схемах с последовательным расположением каскадов пропадание правильного сигнала в одной из контрольных точек говорит о возможной неисправности либо выхода, либо замыкания по входу, либо о неисправности связи.
В начале вычленяют встроенные источники сигналов (тактовые генераторы, датчики, модули питания и пр.) и последовательно находят узел, в котором сигнал не соответствует правильному, описанному в документации или определенному при помощи моделирования.
После проверки правильности функционирования встроенных источников сигналов на вход (или входы) подают испытательные сигналы и вновь контролируют правильность их распространения и преобразования. В ряде случаев для более эффективного применения метода требуется временная модификация схемы, т.е. если необходимо и возможно — разрыв цепей обратной связи, разрыв цепей связи входа и выхода подозреваемых каскадов
.

В цепях с обратными связями очень тяжело получить однозначные результаты.

6.Сравнение с исправным блоком.

Оперативная диагностика в комбинации с другими методами;
Возможность ремонта без документации.

Достоинства метода:

Оперативный поиск неисправностей;
Нет необходимости использовать документацию;
Исключает ошибки моделирования и документации;

Недостатки метода:

Необходимость в наличии исправного изделия;
Необходимость в комбинации с другими методами

7.Моделирование.

Оперативное и адекватное выдвижение гипотезы о расположении неисправности;
Предварительная проверка гипотезы о расположении неисправности.

Достоинства метода:

Возможность работать с исчезающими неисправностями,
Адекватность оценки.

Недостатки метода:

необходима высокая квалификация исполнителя,
необходима комбинация с другими методами

8.Разбиение на функциональные блоки.

Позволяет оптимизировать применение других методов;
Позволяет быстро определить область расположения неисправности;
Позволяет работать со сложными неисправностями

Достоинства метода:

Ускоряет процесс поиска неисправности;

Недостатки метода:

Необходимо глубокое знание схемотехники изделия;
Необходимо время для тщательного анализа прибора

Применение метода: Возможны два варианта :

Если изделие состоит из блоков(модулей, плат) и возможна их быстрая замена, то, по очереди меняя блоки, находят тот, при замене которого неисправность пропадает;
В другом варианте – анализируя документацию, составляют функциональную схему прибора, на основе функциональной схемы моделируют (как правило, мысленно ) работу изделия и выдвигают гипотезу о расположении неисправности.

9. Временная модификация схемы.

Локализация неисправности в цепях с ОС;
Точная локализация неисправности;
Исключение взаимного влияния элементов и цепей.

Достоинства метода:

Позволяет уточнить расположение неисправности.

Недостатки метода:

Необходимость модифицировать систему
Необходимость знания тонкостей работы устройства

Применение метода: Частичное отключение цепей применяется в следующих случаях:

когда цепи оказывают взаимное влияние и неясно, какая из них является причиной неисправности;
когда неисправный блок может вывести из строя другие блоки;
когда есть предположение, что не правильная/неисправная цепь блокирует работу системы.

10. Включение функционального блока вне системы, в условиях, моделирующих систему.

проверка гипотезы о работоспособности той или иной части системы

Достоинства метода:

возможность испытания и ремонта функционального блока без наличия системы.

Недостатки метода:

необходимость собирать схему проверки.

11.Предварительная проверка функциональных блоков.

Проверка гипотезы о работоспособности блока;
Предупреждение возможных неисправностей при сборке больших систем.

Достоинства метода:

Возможность проверки основных характеристик блока без мешающих воздействий;
Возможность предварительной проверки блоков.

Недостатки метода:

Необходимость собирать схему проверки

12. Метод замены.

Проверка гипотезы о исправности или не исправности блока или элемента.

Достоинства метода:

Оперативность.

Недостатки метода:

Необходимость наличия блока для замены.

13. Проверка режима работы элемента.

Локализация неисправности с точностью до элемента.

Достоинства метода:

Точность

Недостатки метода:

Медленность
Требуется высокая квалификация исполнителя;

Применение метода:

Проверяют правильность логических уровней цифровых схем (соответствие стандартам, а также сравнивают с обычными, типичными уровнями);
проверяют падения напряжений на диодах, резисторах (сравнивают с расчетным или со значениями в исправном блоке);
Измеряют напряжения и токи в контрольных точках.

14. Провоцирующие воздействие.

Обнаружение пропадающих неисправностей.

Достоинства метода:

Соломинка для утопающего .
В некоторых случаях достаточно воздействовать руками или отверткой.

Недостатки

продолжение следует…

Продолжение:

Часть 1 Поиск неисправностей, методы и причины неработоспособности электронных устройств.
Часть 2 15. Проверка температуры элемента. — Поиск неисправностей, методы и причины…

См.также

неисправности оперативной памяти , неисправности ram ,
ремонт портов ввода-вывод , ремонт com ,
производительности материнской платы , производительность процессора ,
структурная схема узи , функциональная схема узи ,
диагностика активных элементов , диагностика пассивных элементов ,
диагностика неисправностей видеокарты , ремонт видеокарты ,
неисправность ata-диска , ata-диск ,
неисправности материнской платы , оборудование для диагностики материнки ,
ремонт тв , диагностика монитора ,
неисправности аппаратной части hdd нжмд их характер проявления алгоритм их устранения ,
составление алгоритма отыскания неисправностей ,
неисправность блока питания , алгоритмы нахождения неисправностей блока питания пк ,
алгоритм диагностики неисправности , поиск неисправностей ,
неисправности сетевого оборудования , блок-схема диагностики сети ,

Если я не полностью рассказал про поиск неисправностей? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое поиск неисправностей, методы поиска неисправностей, причины неработоспособности электронных устройств
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры

Источник