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1、电子工程设计电子课件 电子工程设计电子工程设计电子工程设计电子工程设计 电路与系统故障诊断电路与系统故障诊断电路与系统故障诊断电路与系统故障诊断 电子工程设计实验室 2016年9月 电路与系统故障诊断方法 电路与系统故障诊断方法 第一单元 一. 电路与系统故障诊断方法 1. 故障现象观察、记录、分析 熟悉电路或系统的工作原理 熟悉电路或系统的信号传递关系或 信号的流通关系 故障现象“呈现”方法设计 测试仪器及测试点的选择 激励信号及注入点的选择 支持电路模块选择 电路与系统故障诊断方法 2. 故障原因预判 3. 搭建测试环境 基本故障现象分析 多个故障现象的关联分析 产生故障原因及产生故障区域
2、的判断 辅助电路模块及测试设备连接 激励信号源连接 测试仪器连接 电路或模块隔离 电路与系统故障诊断方法 4. 编写故障诊断程序 5. 故障诊断流程及测试方法设计 强化故障点测试信号 强化故障现象 选择故障测试推进方向 选择各测试点测量顺序 根据测量结果给出诊断结论 制作诊断预案 电路与系统故障诊断方法 二. 信号测试方法 1. 静态信号测试 静态信号固定不变或变化缓慢的信号 测量信号的绝对电平或电平的变化 适用电压表测量 使用示波器测量需采用直流耦合 电路与系统故障诊断方法 3. 他激动态信号测试 2. 自激动态信号测试 自激动态信号电路主动产生的动态信号 测量信号的波形参数 适用示波器采用
3、直流耦合测量 自激动态信号外界因素作用下电路被动 产生的动态信号 测量信号的波形参数 适用示波器采用直流耦合测量 电路与系统故障诊断方法 直流稳压电源故障诊断 第二单元 直流稳压电源故障诊断 直流稳压电源故障诊断 一. 故障现象观察、记录、分析 故障现象“呈现”方法设计 激励信号及注入点的选择 输入交流电压，测量各点电压或波形 从整流桥输入交流电压 直流稳压电源故障诊断 无+5V输出 故障现象 测试仪器及测试点的选择 使用电压表测量预判故障点电压或 使用示波器测量预判故障点波形 直流稳压电源故障诊断 二. 搭建测试环境 变压器电压表 直流稳压 电源电路 220V 9V 14V 测试系统组成示意
4、图 隔离负载 将插针与 插座隔开 测试设备连接关系 直流稳压电源故障诊断 三. 故障诊断预案 直流稳压电源故障诊断 四.常见故障及其现象 整流桥接错或损坏 稳压电路接错或损坏 交流输入中心抽头漏接 滤波电容漏接 故障原因 交流输入漏接 保险管损坏 电解电容极性接反 电解电容耐压不够 直流输出漏接 无整流输出或输出不正常 无稳压输出或输出不正常 12V输出不正常 输出纹波大 故障现象 保险管无输入 整流桥无输入 电解电容发热或爆裂 电解电容发热或爆裂 无直流输出 直流稳压电源故障诊断 变送器故障诊断 第三单元 变送器故障诊断 变送器故障诊断 一. 故障现象观察、记录、分析 故障现象“呈现”方法设
5、计 测试仪器及测试点的选择 输入传感器信号，测量各点电压 限用示波器多点电压测量 激励信号及注入点的选择 支持电路模块选择 EDT08B电子工程设计训练调试台提供 直流稳压电源电路 变送器故障诊断 二. 典型故障分析 故障1 AD592- 端 -12V断路 1. 恒流“0”点补偿方案 故障2 AD592+ 输出断路 故障3 恒流补偿电路断路 故障4 运算放大器输入端断路 故障5 运算放大器同相端对地断路 故障6 运算放大器开环 故障7 变送器输出连线断路 变送器故障诊断 故障1 AD592- 端 -12V断路 补偿电流全部流过运放反馈电阻，输出电压负向饱和， AD592-不为-12V。 变送器
6、故障诊断 故障2 AD592+ 输出断路 补偿电流全部流过运放反馈电阻，输出电压负向饱和，运 放2脚节点电位不连续。 变送器故障诊断 故障3 恒流补偿电路断路 传感器电流全部流过运放反馈电阻，输出电压正向饱和， 运放2脚节点电位不连续。 变送器故障诊断 故障4 运算放大器输入端断路 无电流流过运放反馈电阻，输出电压为0，运放2脚节点电 位不连续。 变送器故障诊断 故障5 运算放大器同相端对地断路 运放同相输入端悬空，输出电压（饱和）方向不确定，运 放2脚节点电位连续，运放6脚节点电位连续，AD592-为-12V。 变送器故障诊断 故障6 运算放大器开环 运放开环，输出电压（饱和）方向不确定，运
7、放6脚节点电 位不连续。 变送器故障诊断 故障7 变送器输出连线断路 输出断路，输出电压为0，限幅二极管节点电位不连续。 变送器故障诊断 故障1 AD592+ 端 +12V断路 2. 恒压“0”点补偿方案 故障2 AD592- 输出断路 故障3 恒压补偿电路供电电路断路 故障4 运算放大器反相端对地断路 故障5 运算放大器测温信号输入断路 故障6 运算放大器开环 故障7 变送器输出连线断路 故障1 AD592+ 端 +12V断路 变送器故障诊断 补偿电压全部加在运放同相输入端，约为-3.3V，输出电压 负向饱和， AD592+不为+12V。 故障2 AD592- 输出断路 变送器故障诊断 补偿
8、电压全部加在运放同相输入端，约为-3.3V，输出电压 负向饱和，运放3脚电位不连续。 故障3 恒压补偿电路供电电路断路 变送器故障诊断 取样电压全部加在运放同相输入端，约为+3.3V，输出电压 正向饱和，稳压二极管正极电位不连续。 故障4 运算放大器反相端对地断路 变送器故障诊断 无电流流过运放反馈电阻，运放为跟随器，输出=输入，运 放无放大作用，运放2脚电位不连续。 故障5 运算放大器测温信号输入断路 变送器故障诊断 运放同相输入端悬空，输出电压（饱和）方向不确定，运 放3脚节点电位不连续。 变送器故障诊断 故障6 运算放大器开环 运放开环，输出电压（饱和）方向不确定，运放6脚节点电 位不连
9、续。 变送器故障诊断 故障7 变送器输出连线断路 输出断路，输出电压为0，限幅二极管节点电位不连续。 变送器故障诊断 3. 电压平移“0”点补偿方案 故障2 补偿电压输入断路 故障3 运算放大器测温信号输入断路 故障4 运算放大器同相端对地断路 故障5 AD592+输入端断路 故障6 运算放大器开环 故障7 变送器输出连线断路 故障1 AD592- 端 -12V断路 故障1 AD592- 端 -12V断路 变送器故障诊断 取样电压为0V，输出电压负向饱和，AD592-不为-12V。 故障2 补偿电压输入断路 变送器故障诊断 补偿电压断路，输出正向饱和，运放2-2脚电位不连 续。 故障3 运算放
10、大器测温信号输入断路 变送器故障诊断 测温信号断路，输出负向饱和，运放2-2脚电位不连 续。 故障4 运算放大器同相端对地断路 变送器故障诊断 运放同相输入端悬空，输出电压（饱和）方向不确定，运 放2-2脚节点电位连续，运放2-6脚节点电位连续，运放1-3脚电 位连续，AD592-为-12V。 故障5 AD592+输入端断路 变送器故障诊断 测温信号断路，输出负向饱和，运放1-3脚电位不连 续。 变送器故障诊断 故障6 运算放大器开环 运放开环，输出电压（饱和）方向不确定，运放2-6脚节点 电位不连续。 变送器故障诊断 故障7 变送器输出连线断路 输出断路，输出电压为0，限幅二极管节点电位不连
11、续。 变送器故障诊断 三. 搭建测试环境 直流稳 压电源 示波器变送器调试台 AD592+ 2. 测试系统组成示意图 1. 隔离负载 AD592- +5V 12V 稳 压 电 源 电 路 板 变送器电路板 调整温 度设置 检测电路中 的状态变化 变送器故障诊断 3. 测试设备连接关系 变送器故障诊断 四. 故障诊断实例 1. 恒流“0”点补偿方案典型故障诊断 故障现象 温度设置： 0 100 变送器输出： -0.7V不变 故障现象分析（限定范围单一故障 ） 电路状态： 输出负向饱和 变送器故障诊断 原因预判：运放开环、运放同相端悬空 AD592-负电源开路、测温信号AD592+断路 变送器故障
12、诊断 诊断预案 选择测试点和故障测试推进方向 选择各测试点测量顺序 AD592-，运放2脚节点，运放6脚节点 运放同相端悬空，其它原因测后排除 运放开环，运放6脚节点 AD592-负电源开路， AD592- 测温信号AD592+断路，运放2脚节点 变送器故障诊断 诊断流程 变送器故障诊断 2. 恒压“0”点补偿方案典型故障诊断 故障现象 温度设置： 0 100 变送器输出： +5.7V不变 故障现象分析（限定范围单一故障 ） 电路状态： 输出正向饱和 变送器故障诊断 原因预判：运放开环、运放同相端悬空 恒压补偿电路供电电路断路 变送器故障诊断 诊断预案 选择故障测试推进方向 选择各测试点测量顺
13、序 稳压管正极节点，运放3脚节点，运放6脚节 点。 运放同相端悬空，运放3脚节点 运放开环，运放6脚节点 恒压补偿电路供电断路，稳压管正极节点 变送器故障诊断 诊断流程 变送器故障诊断 3. 电压平移“0”点补偿方案典型故障诊断 故障现象 温度设置： 0 100 变送器输出： -0.7V不变 故障现象分析（限定范围单一故障 ） 电路状态： 输出负向饱和 变送器故障诊断 原因预判：运放开环、同相端悬空、测温信号输入断路 AD592-负电源开路、测温信号AD592+断路 变送器故障诊断 诊断预案 选择测试点和故障测试推进方向 选择各测试点测量顺序 AD592-，运放1-3脚节点，运放2-2脚节点
14、，运放2-6脚节点 运放同相端悬空，其它原因测后排除 运放开环，运放6脚节点 AD592-负电源开路， AD592- 测温信号AD592+断路，运放1-3脚节点，运 放2-2节点 变送器故障诊断 诊断流程 运算放大器损坏 放大器增益控制电阻过小 故障原因 平移电路元件选择有误 输出不随输入变化 输出达不到满刻度 故障现象 输出不能到达0点 五. 其它故障现象及其原因 接+5V保护二极管反接 接地保护二极管反接 保护二极管全部反接 保护电路限流电阻过大 输出总是高于+4.3V 输出总是低于+0.7V 二级管全部烧毁 加负载后输出有明显的衰减 运算放大器电源漏接 运算放大器单电源漏接 无输出 输出偏向电源一侧 变送器故障诊断 驱动器故障诊断 第四单元 驱动器故障诊断 驱动器故障诊断 一. 故障现象观察、记录、分析 故障现象“呈现”方法设计 测试仪器及测试点的选择 输入10V控制信号，测量各点电压 限用示波器多点电压测量 激励信号及注入点的选择 支持电路模块选择 EDT08B驱动器专用测试工装 直流稳压电源电路，专用测试信号源电 路。 二. 典型故障分析 故障0 正、负半周控制信号输入回路断路 故障1 驱动器输入连线断路 故障2 正半周放大晶体管输入断路 故障3 反半周放大晶体管输入断路 故障4 驱动器
