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节选自我的《工控电子设备维修初步》一文。
维修电路有两种思路:一种是原理分析法——根据故障现象,搞清电路的组成、功能,分析出可能出现问题的具体元件;另一种是排除法——不去纠缠具体电路组成、功能,只去关心具体元器件的好坏,通过逐一测试找出所有坏件。电路在线维修测试仪就是这样一种属于第二种思路的检查设备,在国内有几家公司在从事这方面的研发生产,其中最出名的要数北京的天慧和东方正达了,我2004年到北京时曾专门拜访过天慧公司。 电路在线维修测试仪可以分成功能型测试和参数型测试两种。功能型电路在线维修测试仪只能测试元件的功能完备性,对于元件特性的变化不做细致地量化分析,如果想知道详细的元件特性参数还是需要参数型电路在线维修测试仪的。目前市场上销售的低价维修测试仪都是功能型测试的。 在电路在线维修测试仪的广告上,大家可能会看到罗列着诸多功能,的确电路在线维修测试仪就是一种All In One(全合一)的仪器。但我觉得对于维修而言,它最实用的功能是ASA曲线、逻辑/存储IC以及运算放大器测试这三项。ASA是Analog Signature Analysis的缩写,译为模拟曲线分析,简单地说就是在断电状态下,给被测试元器件一个有限、安全的激励电流,看对应得到的电压特性曲线(每种元器件都有其对应的特定曲线),并将该V-I曲线显示在屏幕上。当元件有问题时,该曲线也会发生改变,通过比较,来确定元件(或电路)的好坏。国外设计生产ASA曲线测试设备的公司并不少,比如泰克公司、Huntron公司,而且叫法也不同于国内——Tracker,追踪仪。有关于它的详细原理,建议大家去天慧或东方正达的网站去看一下,也可以查阅《电子报》1994合订本下册373-374页的《特性对比分析器》一文看看具体电路。逻辑/存储IC测试功能是针对74系列、4000系列、4500系列标准逻辑IC以及像6264、62256、62512等常用RAM芯片的。其实这个功能很多编程器也有,比如200多元的TOP2005+,但电路在线维修测试仪测试时更专业,更直观,也更准确。使用电路在线维修测试仪,你可以轻松知道CD4069内部6个单元中具体哪一个出了问题,而编程器则只能提示CD4069坏了;而且我在实际中还发现过TOP2005+将正常芯片判断为坏片的。运算放大器测试的用途大家都知道,无需赘述,注意事项见后文。 从我们实际使用某2000DX/B型电路在线维修测试仪的效果看,有几个问题很值得大家注意。首先IC测试时,我们基本上是采用离线测试,虽然很不方便。这当中一方面是由于电路的复杂性,在线测试不如离线测试准确;另一方面是目前IC的封装多种多样,很难找到与之刚好配套的在线测试夹具,即便是有相应夹具,也常常会因为电路板(元件)涂有防护层(比如三防漆)而接触不良。目前对于运算放大器的常见测试方法有两种:一种是把运算放大器当比较器来测;另一种是看运算放大器的实际波形放大效果。第一种方法简单、成本低,但从实际效果看造成误判的比较多,因为它对有输出波形不对称、削顶问题的运放无能为力。由于采用第二种方法,所以天慧的产品这方面做得很好。不过有一点很让我想不明白——几万元的电路在线维修测试仪可能并不提供电压比较器测试功能,我们的这台就是如此。还有国产电路在线维修测试仪配套的零插拔IC座普遍质量比较差(一般采用国产假3M的,和进口的价格差一个数量级),使用不太频繁的情况下大约2年后会出现接触不良的现象,容易造成误判,所以要及时更换。 国内生产的电路在线维修测试仪出现少说也十几年了,但一直没有广泛得到使用。除了上面我说的那些原因外,价格高是主要因素,比如2000DX/B的售价大约要6、7万元。有些兄弟在琢磨买台二手的,对此我觉得要谨慎些,比如我们现在用的2000DX/B每隔一段时间就会出现接触不良,修了也还会反复发作。这款产品厂家有结构设计方面的问题,“天生身子骨不好”。当然目前对于低端电路在线维修测试仪市场并不是没有研发人员关注,我有一位朋友就开发了一款不超过6000元的产品,并做了几台样品,图8就是。
图8 低价位的XCXYA-1样机外观 图9 低价位的XCXYA-1样机内部电路板 朋友以前做过几年的电路在线维修测试仪的研发工作,参与的产品在国内已经投入实际使用中,效果当然没什么问题。对于这款样机我提出过两个意见:一是面板不够漂亮;二是体积大了,不适合带到现场。不知道是我泼的水太凉,还是他迫于生活压力,在忙更挣钱的项目,正反现在这款测试仪的改进、生产还没有被他提上议事日程,我觉得这就是技术人员不能深入市场的悲哀。 我已经几次被客户问到有没有电路在线维修测试仪,可见电路在线维修测试仪宣传的到位。我在到苏州之前没有使用过它,但活也干出来了(效率不见得高)。说一个极端的例子吧,十几年前我修一台夏普传真机的开关电源,测量、更换了除开关变压器外所有可能损坏元件也没修好。后来是维修前辈杨春合修好了这个电源,他的解决方法异常简单——用一段焊锡丝短路一个1M启动电阻(有两个这样的启动电阻)。因为他发现这个电路的启动电阻取值偏大,经过一段时间工作后电路参数改变,会出现无法启动的问题。之后我对于这类电路参数临界问题或需要调整才能正常工作的电路予以了特别的关注,显然电路在线维修测试仪对这些情况并没帮助,而且目前可编程类元件越来越多,电路在线维修测试仪对此也无能为力,所以电路在线维修测试仪不是神器,它只是一台辅助仪器而已。维修当中,人的因素最重要,是主因。另外我倒建议初涉工控电子设备维修者如果经济条件好的话,不妨配备电路在线维修测试仪,因为以金钱换效率也未尝不是一种好思路。
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