南华大学黄智伟系列--电子设计竞赛作品制作过程中故障检测的一般方法

    竞赛作品在制作过程中出现故障是不可避免的，故障检测和检修是调试工作的一部分。掌握一定的故障检测和检修方法，可以较快地找到产生故障的原因，使检修过程大大缩短。故障检测和检修工作主要是靠实践。一个具有相当电路理论知识、积累了丰富经验的调试人员，往往不需要经过死板、繁琐的检查过程，就能根据现象很快判断出故障的大致部位和原因。而对于一个缺乏理论水平和实践经验的人来说，若不掌握一定的故障检测和检修方法，则会感到如同大海捞针，不知从何人手。因此，在电子设计竞赛中研究和掌握一些故障的查找程序和排除方法，是十分必要的。

    1.引起故障的原因

    竞赛作品的故障有两类：一类是刚刚装配好而尚未通电调试的故障；另一类是正常工作一段时间后出现的故障。它们在故障检测和检修方法上略有不同，但其基本原则是相同的。一般是由于元器件、线路和装配工艺三方面的因素引起的。常见的引起故障的原因有：

   （1）焊接工艺不好，虚焊造成焊点接触不良。

   （2）由于空气潮湿，导致元器件受潮、发霉，或绝缘降低甚至损坏。

   （3）元器件筛选检查不严格或由于使用不当、超负荷而失效。

   （4）开关或接插件接触不良。

   （5）可调元件的调整端接触不良，造成开路或噪声增加。

   （6）连接导线接错、漏焊或由于机械损伤、化学腐蚀而断路。

   （7）由于电路板排布不当，元器件相碰而短路；焊接连接导线时剥皮过多或因外皮受热后缩，与其他元器件或机壳相碰引起短路。

   （8）因为某些原因造成产品原先调谐好的电路严重失调。

   （9）电路设计不完善，允许元器件参数的变动范围过窄。以至元器件的参数稍有变化，电路就不能正常工作。

   （10）橡胶或塑料材料制造的结构部件老化引起元件损坏。

    以上列举的都是电子产品的一些常见故障。这些也是查找故障时需要重点怀疑对象。电子产品的任何部分发生故障都会导致它不能正常工作。应该按照一定程序，采取逐步缩小范围的方法，根据电路原理进行分段检测，使故障局限在某一部分之中再进行详细的查测，最后加以排除

    2. 故障检测的一般方法

（1）直观检查法

（2）接触检查法

（3）电阻检查法

（4）熔焊修理法

（5）测量电压电流法

（6）波形观察法

（7）信号输入法（干扰检查法）

（8）分割测试法

（9）部件替代法

（10）电容旁路法

（11）变动可调元件法

（12）加热检查法

    3.推荐一本教材

    全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材“全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）”一书，从7个方面，系统介绍了元器件的种类、特性与选用原则和注意问题；印制电路板的设计基本原则、设计工具和印制电路板的制作；元器件、导线、电缆、线扎和绝缘套管的安装工艺和焊接工艺；电阻、电容、电感、晶体管等基本元器件的检测，电压和电平的测量，信号参数测量，时间和频率的测量，电路性能参数测量，噪声和接地对测量的影响；电子产品调试基本方法，故障检测的一般方法，模拟电路的调试与故障检测，数字电路的故障检测，整机的调试与故障检测；设计总结报告写作的基本格式、写作要求与示例；赛前培训、赛前题目分析和赛前准备等内容。可使学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。

“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛技能训练（第2版）”由黄智伟编著，北京航空航天大学出版社2011.1出版