电子工程设计课件-电路与系统故障诊断

系统测试与故障诊断电路与系统故障诊断电路与系统故障诊断一.电路与系统故障诊断1.电路与系统故障诊断方法⑴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⑵故障原因预判⑶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⑷编写故障诊断程序⑸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2.信号测试方法⑴

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⑶他激动态信号测试⑵

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直流稳压电源故障诊断二.直流稳压电源故障诊断1.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2.搭建测试环境变压器电压表直流稳压电源电路~220V~9V~14V·测试系统组成示意图·隔离负载将插针与插座隔开·测试环境实景图直流稳压电源故障诊断3.故障诊断预案直流稳压电源故障诊断4.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三.变送器故障诊断1.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2.典型故障分析·故障1–AD592-端-12V断路⑴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①故障1–AD592-端-12V断路补偿电流全部流过运放反馈电阻，输出负向饱和变送器故障诊断补偿电流全部流过运放反馈电阻，输出负向饱和②故障2–

AD592+输出断路变送器故障诊断传感器电流全部流过运放反馈电阻，输出正向饱和③故障3–

恒流补偿电路断路变送器故障诊断无电流流过运放反馈电阻，输出为0④故障4–运算放大器输入端断路变送器故障诊断⑤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（饱和）方向不确定变送器故障诊断⑥故障6–运算放大器开环运放失去负反馈，输出（饱和）方向不确定变送器故障诊断输出为0⑦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⑵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①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向端，输出负向饱和②故障2–

AD592-输出断路变送器故障诊断补偿电压全部加在运放同向端，输出负向饱和③故障3–

恒压补偿电路供电电路断路变送器故障诊断稳压管失去偏置正向导通，输出正向饱和④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⑤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（饱和）方向不确定变送器故障诊断⑥故障6–运算放大器开环运放失去负反馈，输出（饱和）方向不确定变送器故障诊断输出为0⑦故障7–

变送器输出连线断路变送器故障诊断⑶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①故障1–AD592-端-12V断路变送器故障诊断取样电压为0，输出负向饱和②故障2–

补偿电压输入断路变送器故障诊断补偿电压缺失，输出正向饱和③故障3–运算放大器测温信号输入断路变送器故障诊断测温信号缺失，输出负向饱和④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（饱和）方向不确定⑤故障5–AD592+输入端断路变送器故障诊断失去传感器输出取样电压为0，输出负向饱和变送器故障诊断⑥故障6–运算放大器开环运放失去负反馈，输出（饱和）方向不确定变送器故障诊断输出为0⑦故障7–

变送器输出连线断路变送器故障诊断3.搭建测试环境直流稳压电源示波器变送器调试台AD592+⑵测试系统组成示意图⑴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⑶测试环境实景变送器故障诊断4.故障诊断实例⑴恒流“0”点补偿方案典型故障诊断①故障现象·温度设置：0℃~100℃·变送器输出：-0.3V不变②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③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+断路变送器故障诊断④诊断预案·选择故障测试推进方向·选择各测试点测量顺序输出--输入运放同相端悬空运放开环AD592-负电源开路测温信号AD592+断路变送器故障诊断·诊断流程变送器故障诊断⑵恒压“0”点补偿方案典型故障诊断①故障现象·温度设置：0℃~100℃·变送器输出：+5.3V不变②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③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④诊断预案·选择故障测试推进方向·选择各测试点测量顺序输出--输入恒压补偿电路供电电路断路运放同相端悬空运放开环变送器故障诊断·诊断流程变送器故障诊断⑶电压平移“0”点补偿方案典型故障诊断①故障现象·温度设置：0℃~100℃·变送器输出：-0.3V不变②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③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④诊断预案·选择故障测试推进方向输出--输入·选择各测试点测量顺序运放同相端悬空运放开环AD592-负电源开路测温信号AD592+断路测温信号输入断路变送器故障诊断·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5.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+4.7V·输出总是低于+0.3V·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四.驱动器故障诊断1.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2.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–驱动器输出连线断路驱动器故障诊断①故障0–正、负半周控制信号输入回路断路正、负半周晶体管同时驱动，输出晶体管损坏驱动器故障诊断②故障1–驱动器输入连线断路输入驱动信号缺失，输出为0驱动器故障诊断③故障2–

正半周放大晶体管输入断路正半周控制信号缺失，正半周输出为0驱动器故障诊断④故障3–反半周放大晶体管输入断路驱动器故障诊断负半周控制信号缺失，负半周输出为0⑤故障4–驱动器输出连线断路输出为0驱动器故障诊断3.搭建测试环境直流稳压电源示波器驱动器测试工装⑵测试系统组成示意图⑴隔离负载+5V±12V驱动器故障诊断±10V稳压电源电路板驱动器电路板调整电压设置检测电路中的电压变化⑶测试环境实景驱动器故障诊断输出选择VOL4.故障诊断实例⑴故障现象·输入电压：-10V~+10V·驱动器输出：0V不变⑵故障现象分析（限定范围单一故障）·电路状态：无输出信号驱动器故障诊断驱动器故障诊断⑶原因预判:控制信号输入断路输出信号断路驱动器故障诊断⑷诊断预案·选择故障测试推进方向输出--输入·选择各测试点测量顺序控制信号输入断路输