Особые методы устранения неполадок

После применения некоторых общих советов по поиску и устранению неисправностей, чтобы сузить область локализации проблемы, есть методы, полезные для ее дальнейшего выявления. Вот несколько:

Поменять местами идентичные компоненты

В системе с идентичными или параллельными подсистемами поменяйте местами компоненты между этими подсистемами и посмотрите, переместится ли проблема с замененным компонентом.

Если это так, вы просто заменили неисправный компонент; если нет, продолжайте поиск.

Это мощный метод устранения неполадок, поскольку он дает как положительное, так и отрицательное указание на неисправность замененного компонента:при обмене неисправной частью между идентичными системами ранее неисправная подсистема снова начнет работать, а ранее исправная подсистема выйдет из строя.

Однажды мне удалось устранить неуловимую проблему с системой зажигания автомобильного двигателя, используя этот метод:у меня был друг с автомобилем, у которого была такая же модель системы зажигания.

Мы меняли местами детали двигателей (распределитель, провода свечей зажигания, катушки зажигания - по одной), пока проблема не перешла на другой автомобиль.

Проблема заключалась в «слабой» катушке зажигания, и она проявлялась только при большой нагрузке (состояние, которое невозможно смоделировать в моем гараже).

Обычно проблему такого типа можно было определить только с помощью анализатора системы зажигания (или осциллографа) и . динамометр для имитации условий вождения под нагрузкой.

Однако этот метод подтвердил источник проблемы со 100% точностью без использования диагностического оборудования.

Иногда вы можете поменять местами компонент и обнаружить, что проблема все еще существует, но каким-то образом изменилась.

Это говорит о том, что компоненты, которые вы только что заменили, чем-то отличаются (другая калибровка, другая функция) и не более того.

Однако не отказывайтесь от этой информации только потому, что она не приводит вас прямо к проблеме - поищите другие изменения в системе в целом в результате обмена и попытайтесь выяснить, что эти изменения говорят вам о источник проблемы.

Важным предостережением в отношении этой техники является возможность нанесения дальнейшего ущерба. Предположим, что компонент вышел из строя из-за другого, менее заметного сбоя в системе.

Замена отказавшего компонента на исправный также приведет к отказу исправного компонента.

Например, предположим, что в цепи возникло короткое замыкание, которое « срывает ”Защитный предохранитель для этой цепи.

Перегоревший предохранитель не очевиден при осмотре, и у вас нет измерителя для электрического тестирования предохранителя, поэтому вы решаете заменить подозрительный предохранитель на предохранитель того же номинала из исправной цепи.

В результате этого исправный предохранитель, который вы вставляете в замкнутую цепь, также перегорает, в результате чего остаются два сгоревших предохранителя и две неработающие цепи.

По крайней мере, вы знаете наверняка, что исходный предохранитель был перегорел, потому что схема, на которую он был перемещен, перестала работать после замены, но эти знания были получены только из-за потери исправного предохранителя и дополнительного « времени простоя »Второго контура.

Другой пример, иллюстрирующий это предостережение, - проблема системы зажигания, о которой говорилось ранее.

Предположим, что «слабая» катушка зажигания вызвала возгорание двигателя, повредив глушитель.

Если замена компонентов системы зажигания на другой автомобиль приводит к тому, что проблема перемещается на другой автомобиль, может быть поврежден и глушитель другого автомобиля.

Как правило, замену идентичных компонентов следует использовать только тогда, когда существует минимальная вероятность причинения дополнительных повреждений.

Это отличный способ локализации неразрушающих проблем.

Пример 1: Вы работаете на станке с ЧПУ с приводами осей X, Y и Z. Ось Y не работает, но оси X и Z работают. Все три оси имеют одинаковые компоненты (энкодеры с обратной связью, приводы серводвигателей, серводвигатели).

Что делать: Замените эти идентичные компоненты по одному, ось Y и одну из рабочих осей (X или Z), и посмотрите после каждой замены, переместилась ли проблема с заменой.

Пример 2: Стереосистема не воспроизводит звук в левом динамике, но правый динамик работает нормально.

Что делать: Попробуйте поменять местами соответствующие компоненты между двумя каналами и посмотрите, не изменится ли проблема слева направо. Когда это произойдет, вы обнаружили неисправный компонент. Например, вы можете поменять местами динамики между каналами:если проблема переместится на другую сторону (то есть тот же динамик, который был мертв раньше, все еще мертв, теперь, когда он подключен к кабелю правого канала), вы знаете, что этот динамик неисправен.

Если проблема остается на той же стороне (т.е. динамик, который ранее был беззвучен, теперь воспроизводит звук после того, как его переместили в другую сторону комнаты и подключили к другому кабелю), то вы знаете, что с динамиками все в порядке, и проблема должна заключаться в где-нибудь еще (возможно, в кабеле, соединяющем бесшумный динамик с усилителем, или в самом усилителе).

Если динамики были признаны хорошими, вы можете проверить кабели тем же методом.

Поменяйте кабели местами так, чтобы каждый из них теперь подключался к другому каналу усилителя и другому динамику.

Опять же, если проблема изменится (т.е. теперь правый динамик «мертв», а левый динамик издает звук), то кабель, подключенный к правому динамику, должен быть неисправен.

Если ни перестановка (динамики, ни кабели) не приводит к смене сторон слева направо, то проблема должна быть в усилителе (т.е. выход левого канала должен быть « мертвым . ”).

Удалить параллельные компоненты

Если система состоит из нескольких параллельных или избыточных компонентов, которые можно удалить, не нанося вреда всей системе, начните удаление этих компонентов (по одному) и посмотрите, снова ли все заработает.

Пример 1: Отказ сети связи с топологией «звезда» между несколькими компьютерами. Ни один из компьютеров не может обмениваться данными друг с другом.

Что делать: Попробуйте отключить компьютеры по одному от сети и посмотрите, не заработает ли сеть снова после отключения одного из них. Если это так, то причиной неисправности может быть последний отключенный компьютер (возможно, это было « заклинивание ”Сеть, постоянно выводя данные или шум).

Пример 2: Бытовой предохранитель продолжает перегорать (или выключатель продолжает отключаться) через короткое время.

Что делать: Отключите электроприборы от этой цепи, пока предохранитель или прерыватель не перестанут прерывать цепь. Если вы можете устранить проблему, отключив одно устройство от сети, то это устройство может быть неисправным. Если вы обнаружите, что отключение почти любого устройства решает проблему, тогда цепь может быть просто перегружена слишком большим количеством устройств, и ни одно из них не является неисправным.

Разделите систему на разделы и протестируйте эти разделы

В системе с несколькими разделами или этапами внимательно измеряйте входящие и исходящие переменные на каждом этапе, пока не найдете этап, на котором что-то не так.

Пример 1: Не работает радио (в динамике нет звука)

Что делать: Разделите схему на этапы:этап настройки, этапы микширования, этап усилителя, вплоть до динамика (-ов). Измерьте сигналы в контрольных точках между этими этапами и определите, правильно ли работает этап.

Пример 2: Аналоговая летняя цепь не работает должным образом.

Что делать: Я бы проверил сеть пассивного усреднителя (три резистора в нижнем левом углу схемы), чтобы убедиться, что на неинвертирующем входе операционного усилителя было обнаружено правильное (усредненное) напряжение. Затем я бы измерил напряжение на инвертирующем входе, чтобы увидеть, было ли оно таким же, как на неинвертирующем входе (или, в качестве альтернативы, измерил бы разность напряжений между двумя входами операционного усилителя, так как она должна быть равна нулю). P>

Продолжайте проверять участки схемы (или просто контрольные точки внутри схемы), чтобы убедиться, что вы измеряете ожидаемые напряжения и токи.

Упростить и перестроить

Тесно связанный со стратегией разделения системы на секции, на самом деле это метод проектирования и изготовления, полезный для новых схем, машин или систем.

Всегда легче начинать процесс проектирования и строительства с маленьких шагов, ведущих к большим и большим шагам, чем строить все сразу и пытаться устранить неполадки в целом.

Предположим, что кто-то строит нестандартный автомобиль. Он или она было бы глупо соединять все части вместе, не проверяя и не тестируя компоненты и подсистемы по мере их выполнения, ожидая, что все будет работать идеально после того, как все будет собрано.

В идеале строитель должен проверять правильность работы компонентов в процессе строительства:запускать и настраивать двигатель до он подключен к трансмиссии, проверьте наличие проблем с проводкой перед все защитные панели установлены на место, проверьте тормозную систему на проезжей части перед выносить в дорогу и т. д.

Бесчисленное количество раз я был свидетелем того, как студенты строили сложную экспериментальную схему и не могли заставить ее работать, потому что они не останавливались, чтобы проверить все в процессе:проверьте все резисторы до вставляя их на место, убедитесь, что источник питания надлежащим образом регулирует напряжение перед пытаясь привести в действие что-нибудь с его помощью и т. д.

Человеку свойственно спешить с завершением проекта, считая такие проверки пустой тратой драгоценного времени.

Однако на устранение неисправности неисправной цепи будет потрачено больше времени, чем на проверку работы подсистем в процессе строительства.

Возьмем, к примеру, пример аналоговой летней схемы из предыдущего раздела:что, если она не работает должным образом? Как бы вы его упростили и поэтапно тестировали?

Что ж, вы можете повторно подключить операционный усилитель в качестве базового компаратора и посмотреть, реагирует ли он на дифференциальные входные напряжения, и / или подключить его в качестве повторителя напряжения (буфера) и посмотреть, выводит ли он то же аналоговое напряжение, что и входное.

Если он не выполняет эти простые функции, он никогда не будет выполнять свою функцию в летнем контуре! Избавившись от сложности летней схемы и сведя ее к (почти) голому операционному усилителю, вы можете протестировать функциональность этого компонента, а затем построить оттуда (добавить резистор обратной связи и проверить усиление напряжения, затем добавить входные резисторы и проверить для суммирования напряжений), попутно проверяя ожидаемые результаты.

Ловушка сигнала

Настройте приборы (например, регистратор данных, самописец или мультиметр, настроенные на « запись »). ”Режим) для отслеживания сигнала в течение определенного периода времени.

Это особенно полезно при отслеживании периодически возникающих проблем, которые проявляются в тот момент, когда вы отвернулись и ушли.

Это может быть важно для доказательства того, что происходит первым в быстродействующей системе. Многие быстрые системы (особенно системы аварийного отключения) имеют возможность мониторинга «первым вышел» для предоставления такого рода данных.

Пример №1: Система управления турбиной автоматически отключается при возникновении ненормального состояния. Однако к тому времени, когда технический специалист прибывает на место, чтобы исследовать состояние турбины, все находится в «неработающем» состоянии, и невозможно сказать, какой сигнал или состояние были ответственны за первоначальное отключение, поскольку все рабочие параметры теперь «ненормальные». ”

Что делать: Один мой знакомый техник использовал видеокамеру для записи панели управления турбиной, чтобы он мог сначала увидеть, что произошло (по показаниям на датчиках) в случае автоматического отключения. Просто посмотрев на панель постфактум, невозможно было определить какой сигнал выключил турбину, но воспроизведение видеозаписи показывало бы, что произошло последовательно, с покадровым временным разрешением.

Пример 2 : Система сигнализации ложно срабатывает, и вы подозреваете, что это может быть из-за того, что определенное проводное соединение ухудшилось. К сожалению, проблема никогда не проявляется, пока вы ее смотрите!

Что делать: Многие современные цифровые мультиметры оснащены «записывающими» настройками, с помощью которых они могут контролировать напряжение, ток или сопротивление с течением времени и отмечать, существенно ли отклоняется это измерение от обычного значения. Это бесценный инструмент для использования в « прерывистом ”Отказы электронных систем.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Рабочий лист основных стратегий устранения неполадок