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摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，故障自檢技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，其已成為當(dāng)前電子裝備當(dāng)中的基本功能。故障自檢技術(shù)是提高信息化電子裝備可靠性與易維修性的主要技術(shù)手段之一，其主要包括在線類型的自檢與功能類型的自檢兩種模式，而在線測(cè)試技術(shù)的主要分析對(duì)象是電子裝備當(dāng)中的元器件，通過(guò)相關(guān)技術(shù)手段明確元器件是否發(fā)生故障。通過(guò)技術(shù)手段將在線測(cè)試技術(shù)應(yīng)用到電子裝備維修當(dāng)中能夠及時(shí)有效地解決設(shè)備故障，保障電子裝備的高效運(yùn)行，從而全面提升電子裝備維修的作業(yè)水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：電子裝備維修；在線測(cè)試技術(shù)；元器件；設(shè)備故障

故障自檢技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐之下得以快速發(fā)展，其又可以分為在線檢測(cè)與功能檢測(cè)兩種模式。在線檢測(cè)主要采取的方式是將電子裝備的電路板上的元器件進(jìn)行逐一排查，通過(guò)相關(guān)技術(shù)手段明確元器件是否發(fā)生故障，而功能檢測(cè)采用的是通過(guò)預(yù)設(shè)測(cè)試點(diǎn)的方式進(jìn)行電路好壞的判斷。通過(guò)對(duì)比兩種測(cè)試方式可以看出，在線測(cè)試無(wú)需測(cè)試員具備專業(yè)的電路知識(shí)，更不需要詳細(xì)了解被測(cè)電路的工作原理，也不需要相關(guān)的儀器儀表以及軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，因而得到了大范圍的推廣和應(yīng)用。

1在線測(cè)試技術(shù)

1.1在線測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介

在傳統(tǒng)的電子裝備維修檢測(cè)當(dāng)中，主要是由相關(guān)維修人員進(jìn)行人工測(cè)試，其方法是使用萬(wàn)用表和數(shù)字示波器對(duì)每個(gè)元器件進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。這種傳統(tǒng)的檢測(cè)方法對(duì)于測(cè)試維修人員的要求較高，要求其必須了解相關(guān)的電路知識(shí)，最起碼要熟悉電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)以及數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具備專業(yè)的測(cè)試、分析及維修經(jīng)驗(yàn)。做最壞的打算，如果維修人員的專業(yè)技能欠缺，專業(yè)素養(yǎng)不夠，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程緩慢，更嚴(yán)重的是還會(huì)造成大量的誤判的情況，從而造成十分嚴(yán)重的后果。而在線測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這一問(wèn)題，在線測(cè)試不需要將元器件從電路板上拆除即可對(duì)電器件的好壞做出判斷，同時(shí)完成元器件的參數(shù)值測(cè)量。在線測(cè)試技術(shù)是將電路板上的被測(cè)元器件在電氣層面上隔離出來(lái)，從而注意測(cè)量PCB板上的元器件參數(shù)或者是對(duì)其進(jìn)行故障診斷。在線測(cè)試方法不僅步驟更加簡(jiǎn)潔，操作更加便捷，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行元器件級(jí)別的高效檢測(cè)。

1.2在線測(cè)試技術(shù)的基本原理

電子裝備維修的在線測(cè)試技術(shù)主要采用后驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，后驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核心技術(shù)主要利用了半導(dǎo)體器件的允許瞬間過(guò)載的電氣特性，在某一瞬時(shí)值向元器件的前級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片輸入超負(fù)荷的大電流，同時(shí)逼迫元器件測(cè)試從高到低或者是從低到高的測(cè)試順序，從而模擬出隔離前級(jí)元器件對(duì)被測(cè)元器件的作業(yè)影響，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)元器件的輸入端口進(jìn)行測(cè)試碼的加入操作。另外，對(duì)于電阻、電感、電容、二極管以及三極管等分立元器件，實(shí)現(xiàn)電氣隔離可以借助運(yùn)算放大器的虛地特性。真值表功能測(cè)試程序庫(kù)是電子裝備維修在線測(cè)試的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，利用后驅(qū)動(dòng)技術(shù)，在一個(gè)極短的時(shí)間之內(nèi)在被測(cè)元器件的輸入端口施加一個(gè)大電流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這樣就可以測(cè)量出其實(shí)際的輸出信號(hào)，最后再將測(cè)試結(jié)果與仿真軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。觀察對(duì)比結(jié)果，當(dāng)二者輸出結(jié)果一致時(shí)，在線測(cè)試通過(guò)，元器件功能正常；當(dāng)二者輸出結(jié)果不一致時(shí)，在線測(cè)試不通過(guò)，元器件功能異常。另外，在使用在線測(cè)試技術(shù)進(jìn)行電路的故障診斷時(shí)，除了用到后驅(qū)動(dòng)技術(shù)還會(huì)用到模擬特征量掃描技術(shù)、數(shù)字特征比較技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)以及被測(cè)器件安全技術(shù)等相關(guān)技術(shù)手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，諸如集成電路測(cè)試儀、IC測(cè)試儀以及電路維修在線測(cè)試儀等基于在線測(cè)試方法的電子裝備維修設(shè)備已經(jīng)發(fā)展成熟，雖然市面上的產(chǎn)品類別五花八門(mén)但是其所使用的技術(shù)以及原理別無(wú)二致。這類在線測(cè)試儀器通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，電路板無(wú)需上電工作即可實(shí)現(xiàn)元器件的測(cè)試工作，判斷其型號(hào)、類別以及設(shè)備是否工作正常，從而能夠便捷高效的對(duì)各式電路板，尤其是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電路板，例如數(shù)字電路板進(jìn)行元器件級(jí)別的檢測(cè)。

2在線測(cè)試的基本方法

在線測(cè)試方法根據(jù)測(cè)試的工作原理進(jìn)行分類可分為電路在線狀態(tài)測(cè)試、電路在線功能測(cè)試以及電路伏安特性曲線分析測(cè)試等三種基本方式。

2.1電路在線狀態(tài)測(cè)試

一般而言，電子裝備器件的輸入與輸出狀態(tài)都保持著一定的邏輯關(guān)系，同時(shí)各個(gè)引腳之間都保持著各不相同的連接關(guān)系，在電路板上任一元器件出現(xiàn)故障時(shí)電路整體的狀態(tài)特征大都會(huì)發(fā)生一定的變化。電路在線狀態(tài)測(cè)試通過(guò)預(yù)先將正常工作狀態(tài)下的電路板上各集成電路及其元器件的狀態(tài)特征都提取到狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)進(jìn)行故障診斷時(shí)再將各元器件的管腳狀態(tài)以及連接關(guān)系的觀測(cè)值與狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的值進(jìn)行比較，從而可以在最短的時(shí)間內(nèi)快速的找出故障元器件，實(shí)現(xiàn)電路的測(cè)試工作。此種測(cè)試方法不僅能夠測(cè)試元器件庫(kù)當(dāng)中的元器件，而且還能夠測(cè)試庫(kù)中所沒(méi)有的元器件，甚至是PAL、GAL以及EPLD等專門(mén)的可編程器件以及大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路。

2.2電路在線功能測(cè)試

在使用電路在線功能測(cè)試之前，應(yīng)當(dāng)現(xiàn)將在線測(cè)試儀器的輸出電源連接專用電源在使用夾具固定在待測(cè)電路板上，再使用芯片專用測(cè)試夾夾住待測(cè)芯片，一切準(zhǔn)備就緒之后就可以在在線測(cè)試儀中輸入待測(cè)芯片的相關(guān)數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行相關(guān)的電路功能測(cè)試。待測(cè)試程序運(yùn)行結(jié)束之后，觀察測(cè)試結(jié)果，若在線測(cè)試通過(guò)則元器件功能正常；若在線測(cè)試不通過(guò)則說(shuō)明元器件功能異常。

2.3電路伏安（U-I）特性曲線分析測(cè)試

除了上述的電路在線狀態(tài)測(cè)試和電路在線功能測(cè)試，通常還會(huì)采用電路伏安特性曲線分析測(cè)試進(jìn)行電子裝備維修的故障檢測(cè)。首先，將預(yù)設(shè)好的具有一定幅頻特性的余弦信號(hào)輸入到電路板上的某一個(gè)待測(cè)節(jié)點(diǎn)上。然后，將在該節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的伏安特性關(guān)系繪制到坐標(biāo)系當(dāng)中，即電路的伏安特性曲線圖。常見(jiàn)的電路都具有一定的伏安特性關(guān)系，通過(guò)觀察伏安特性曲線就能夠得出該待測(cè)電路的電特性。

3在線測(cè)試技術(shù)在電子裝備維修當(dāng)中的應(yīng)用

在線測(cè)試技術(shù)是一種較為先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)手段，能夠勝任絕大多數(shù)的工作場(chǎng)景，尤其是電路板級(jí)的故障診斷與維修。首先，進(jìn)行電路板的在線測(cè)試，若測(cè)試通過(guò)則無(wú)需維修，若測(cè)試未通過(guò)則需要進(jìn)一步的電路分析測(cè)試工作。測(cè)試未通過(guò)的原因主要有以下幾種：芯片的輸入輸出端發(fā)生短路、電路各部分存在總線沖突問(wèn)題、芯片輸入輸出管腳設(shè)置不當(dāng)以及驅(qū)動(dòng)芯片未安裝好等。另外，在測(cè)量芯片性能時(shí)可以將芯片從電路板上取下，使用離線功能測(cè)試，這樣可以顯著提高測(cè)試的準(zhǔn)確度。同時(shí)，采用離線功能測(cè)試也容易出現(xiàn)問(wèn)題，這就需要我們采取循環(huán)測(cè)試的方法，避免因溫度等外部環(huán)境因素而影響測(cè)量，最終找出發(fā)生故障的元器件。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子裝備維修的數(shù)字化和智能化水平也在逐步提高，傳統(tǒng)的手工測(cè)量已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代電子裝備維修的需求，而在線測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這一問(wèn)題。將在線測(cè)試技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的電子裝備維修當(dāng)中，打破了傳統(tǒng)手工方式的局限性，從而顯著提高了維修效率，增強(qiáng)了維修保障能力。

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作者:徐徐 單位:江蘇省鹽城技師學(xué)院