電子設備的調試技術及故障排查方法探析

樓建洋

（第七一五研究所，浙江 杭州 310000）

當前，由于工作人員技術和科研方法的不斷發展，對電子設備調試技術進行了優化和改進。目前，電子設備在各個行業中都扮演著重要角色，將這種設備應用到企業生產流程中，可以對改善企業生產現狀起到積極的作用。然而，在實際操作過程中，因為各種原因，設備不能正常使用，這就要求企業必須及時采取有效的措施，開展調試管理工作，以盡量減少企業的損失。

1 電子設備開展調試工作的重要作用

電子設備在各種生產領域受到青睞，很大程度上是因為它們可以幫助企業改善生產狀況。隨著時間的流逝，電子設備調試技術與其他技術之間進行了有效融合，推動了電子設備的繁榮發展，設備功能與質量也在持續進行著優化，在一定程度上可以滿足企業不斷升級的需要，從而促進社會的前進。因此，為提高電子設備可靠性，做好電子設備調試是一種必然選擇。通過對電子設備的調試，可以及早發現可能存在的問題，從而避免在使用過程中發生故障，對生產、交付、售后維保工作的正常開展造成不利影響，有助于企業在市場中站穩腳跟。

2 電子設備調試過程中面臨的困難

2.1 設備調試工作的存在感較低，調試人員水平不高

實際上，不管是制造單位，還是從事電子設備故障處理的人員，都沒有將故障處理視為一項重要任務。當前，有關工業部門還沒有從全局視角來構建一個系統性的問題解決系統。在正式上崗前，對電子設備故障解決和管理，無法提前對工作的業務流程進行熟悉，這就造成了相關理論知識的缺失，從而導致了某些員工專業技術技能與相關要求不相符，同時還存在責任心不足的問題。當前，由于技術的變革和升級，電子設備的結構日趨復雜化和多樣化，檢修人員若不能在短時間內掌握先進的技術經驗，自己動手操作，將會使調試與管理工作陷入困境。

2.2 管理制度存在漏洞

為了保證電子設備調試人員可以嚴格遵循調試工作的有關程序和規定，有關部門需制定調試管理制度，對工人的操作行為進行規范和限制。但是，就現階段而言，我國電子設備調試管理制度還存在諸多缺陷，給其執行帶來了諸多困難。同時，故障調試人員對自己的工作沒有任何認識，他們在工作中表現得太放松，不能保證電子設備在故障整改后能夠恢復正常，這嚴重影響了電子設備的生產質量。

2.3 調試技術沒有得到創新

隨著社會的不斷發展，電子設備性能也在不斷地得到提高。為了與電子設備的演化相適應，調試技術也應該相應地進行優化和創新，但從實際情況來看，目前調試技術水平還停留在原來的狀態。在調試時，如果沒有為工作人員配備先進設備，很可能會造成調試人員不能針對設備出現的問題，從而影響調試工作的進行。

3 調試過程中需要注意的重點事項

因為電子設備調試是一個綜合性過程，所以要正確掌握各環節的要點，才能保證整個調試過程的順利進行。首先，要通過閱讀操作手冊、技術文檔等，對電子設備性能、技術指標、工作原理等有較深的了解，要使調試結果更加精確，就需要：（1）調試點的選取。（2）調試方法應具有適用性和便于實施的特點。（3）所用調試儀器的輸入阻抗一定要盡量大，要高于被測電路模塊的中等效阻抗，以避免出現分流現象，保證調試結果更加精確。（4）為了不對振幅頻率特性產生影響，調試儀器帶寬應大于被測試電路帶寬。（5）為有效避免屏蔽干擾，需在信號微弱的輸出端安裝屏蔽線，并將其外部屏蔽層與公用線路相連。（6）所用的各種調試設備，都需要與被測電路的地線相連，從而形成一個共同參考點，獲得更精確的調試結果。如發現有問題，則需在停電后立即進行檢修或替換。對問題進行確認，才能對故障進行解決。除此以外，還需要對故障處理全過程進行詳細的記錄，比如，對不同的測量值，觀察到的現象，需要進行分析數據，尤其是對與有較大差別的現象進行詳細記錄。在修理故障時，應仔細考慮這些問題，要沉著應對，分析并找出故障的原因，避免在出現問題后，盲目的拆除線路，或更換元器件。

4 電子設備的調試方法分析

4.1 通電觀察

在檢修前，必須對線路進行認真檢查，尤其是對電源、接地等線路要特別注意。同時，還需要對焊接部位的毛刺、設備等進行檢查。此外，還需要對印刷電路板進行清潔，避免造成板面的污染。檢查印制電路板是否牢固，防止在調試時出現銅箔與電路板基底脫開的現象。檢查完電路，接下來就是通電。一般情況下，一個設備內的電力供應包括3個部分：整流、濾波以及穩壓電路。在排除故障前，應首先切斷電源，接上對應的模擬負荷，再接上電源。同時，確定電源的輸出電壓及極性滿足設計要求后，再與主電路相連，并進行斷開處理。如果用電池來驅動電子設備，還需檢查極性安裝的正確性，以及電池容量是否滿足設備要求。在對線路、電源等進行檢查后，確認無異常后，便可進行必要的通電觀測。這時，不需要核對數據，只要看一下電路板的狀況就可以，比如，有沒有臭味或者電路板發熱等。若有以上所述情況，則在移除故障部位后，應立即切斷電源，對各組件進行檢測，以確保各組件均能正常工作。

4.2 調試流程

4.2.1 分塊調試

分塊調試是將電路按模塊劃分，并通過測試，最后逐步實現整個設備的調試。分塊調試順序主要是通過信號流向來確定，在鄰近的模塊中，信號將被輸入下一個模塊中，這樣可以更好地實現整機的綜合調試。分塊調試通常可分為兩種：一種是靜態，另一種是動態。

在靜態情況下，在輸入為0的情況下，分別檢測并調節各模塊的電路點數，以保證電路點數滿足試驗要求。對振蕩器進行測試時，首先，要對各個級別的晶體管進行測試；然后，再對其進行檢測。在對UBE和UCE進行測量時，一般不會出現0V，UBE測試結果為0時，說明晶體管不正常。如果UCE是0，那就說明晶體管已經飽和，或者出現了故障。根據這一點，找到問題的根源，并解決。硅晶體管UBE值通常為0.5～0.8V，而鍺管UBE通常為0.2～0.3V，UCE通常會大于1～2V。至于運放，則需要進行靜態檢測，以確定正、負極電源是否處于開啟狀態，以及當輸入為0時，輸出是否接近0，判斷調試電路是否可以正常工作。

動態調試是在靜態調試基礎上進行的，其實質就是在模塊中輸入允許進行幅值和頻率調節的信號，再根據信號流向對電路點的波形和參數等各項指標進行分層檢測。調試關鍵是對實測得到的數據、波形以及具體現象進行合理分析、判斷，這需要一定的理論基礎，也需要一定的調試經驗。如果性能指標和信號出現異常，則可以對輸入信號進行相應的調整，從而逐漸減小故障范圍，鎖定問題的根本原因，最后進行調試解決。因為電子線路中各個參數之間是相互影響的，所以在進行一個參數的調試時，往往會對其他參數造成一定影響。在現實生活中，很多問題都不可預測，這就要求人員采取靈活的處理方式，在進行動態調試時，要綜合分析所有指標間的相互干擾，利用示波器進行監控，顯示波形，在不失真的情況下進行調試。對起到“放大”功能的電路而言，輸出電壓要反映出輸入的變化，即要確保輸出的波形不發生畸變，比較常見的畸變現象主要有：（1）由晶體管本身非線性特征引起的畸變，不能通過簡單的調節電路元件參數來解決；（2）由于電路器件參數沒有正確地選擇，可能會引起諸如飽和、截斷，或者兩種畸變共存等不合理的運行狀態。所以，在調試時，不能僅僅依靠經驗和印象做出正確的判斷，并且監控與觀測不能離開儀器設備。在解決完以上的問題后，還要對整機的各個功能模塊及各項參數指標進行全面檢測，確保其信號幅度及其他各項指標都達到設計要求。另外，通過計算機對靜態、動態兩種情況進行仿真，使得檢修人員能夠更好地判斷出故障，減少檢修時間，提高檢修工作的效率與精度。

4.2.2 整機聯調

在整機聯調的時候，要對全部的動態指標進行檢測，通過將測試設備的實測數據與系統自身數據以及設備的正常工作參數進行對比，從而解決上述問題，同時也保證測試設備數值與整機數值相一致。對裝有微型計算機系統的電子設備，必須先對其軟硬件進行調試，再對其進行整機檢測，才能保證整機調試的順利進行。另外，在使用時，用示波器來觀察設備的運行情況，這不應該帶有主觀色彩。在實際操作中，要將示波器的輸入方式設定為直流通訊方式，以便對測試信號進行實時監控，測試結果必須與測試試樣上的標準值一致。在觀測期間，若不能觀測到正常的波形，必須進行分析和排除，直至其功能正常運轉。

4.3 測試標準

只要電路運行正常，就能對各項技術參數進行檢測，這個時候，一定要嚴格按照設計標準，對對應指標進行一步一步的測試，對不符合測試標準的，對問題進行分析和解決，直至檢測合格。

4.4 系統精度及可靠性測試

在電路設計中，系統精度是一項很重要的指標。在測量線路中，所采用的精密標定元件，其標定精度要比被測線路高，當他們被整合到一個電路精度上時，他們就會成為一個標準元素。比如，對于相應于標定精度的電容，不能按標定數值進行計算，而需要采用高精度的電容計進行準確測量，才能達到標定要求。可靠性是指在一定情況下，根據一定的時間間隔，能夠完成一定的功能。當電子設備基本性能指標很好，而可靠性很差時，其維修周期就會很長，其實用價值就會變得微乎其微，最終會被淘汰。一個設備的基本特性只是一個單邊反應，從標準設備的角度，可靠性試驗一般是根據系統的抗干擾能力，長期穩定運行，并對系統的性能進行評估。

5 電子設備故障排查方法

5.1 電阻法

一般指的是通過萬用表電阻，來測定線路上的接觸器等是否接通和斷開，有的時候還會使用萬用表或電橋來測定線圈電阻是否與額定值相一致，同時，還應使用兆歐表來測定相間的絕緣電流等。在進行測量時，要注意選取范圍（通常的測量路徑，選用低檔）：以表為準；要留心是否有其他線路，避免產生錯誤的判斷；不能帶著電荷進行測量。

5.2 電流法

該方法主要是通過對線路上電流的檢測，判斷出線路上出現的故障，從而確定故障。弱電回路，通常是用安培計或萬用計串聯的電流檔來測定，而強電回路，通常是用夾子式安培計來測定。

5.3 替換法

當懷疑某一設備有故障，但又無法確認，并且有替代品時，可以進行替換法，看看故障是否可以復原。短接法：在低壓小電流線路上，把疑似故障的部位用粗線短接來調試。但是，一定要確保短接時不會引起短路，而且短接后一但工作，應確保沒有危險。

5.4 比較、分析、判斷法

它以系統工作原理、控制環節動作程序以及二者之間的邏輯關系為基礎，與錯誤現象相結合，對其進行比較、分析和判斷，減少測量、檢查等環節，從而迅速判斷出故障的程度。舉例來說，多條線路共用一臺電力，其中一條線路正常運行，其他線路也正常運行；如果兩條控制線中的一條正常，那么就說明電源、負荷和公共線路都正常。經過分析對比，得出判斷結果，可縮短檢測環節，縮小故障范圍，加快故障排除速度。對于某些線路故障，可以直接判斷出其故障的范圍和位置，并在故障處理的全過程中進行。

6 結語

總之，為保證電子設備的穩定運行，需要對電子設備的電路進行調試，并與樣板對比，從而保證電子設備滿足設計及應用的需要。所以，必須要用多種的電路調試技術和方法，來對相應的電子設備進行調試檢測，以保證可以對電子設備進行更全面的故障判斷，以促進電子設備的正常運行。