Поиск неисправностей в электронике — страница 2 из 72

посылкой для специалиста. В этой главе вы научитесь основам анализа решения проблем, узнаете распространенные неполадки и основные процедуры проверки работоспособности наиболее часто встречающихся электрических и электронных компонентов.


Анализ решения проблем

Прежде чем пытаться обслуживать прибор, вы должны сначала разработать концепцию решения проблем и применить ее к поиску неисправностей и ремонту. Первоначальный план действий таков:

1. Анализ ситуации.

2. Определение причин возникновения проблемы.

3. Принятие решения.

Вы должны поступать именно в таком логическом порядке, в противном случае могут возникнуть ошибки, несчастные случаи, потери времени и лишние расходы. Например, многие специалисты по ремонту, обнаружив сгоревший предохранитель, просто заменяют его, вместо того, чтобы сначала определить причину возникновения проблемы. В результате может сгореть и следующий предохранитель.

Поэтому первым шагом в обслуживании устройства является анализ ситуации. Он предполагает критический обзор и всестороннее исследование возникшей проблемы, что позволяет специалисту понять причины, которые не позволяют прибору правильно работать. Это определяется простым осмотром общего состояния устройства.

Начните этот этап, задав вопросы заказчику и проведя наблюдения по следующим пунктам:

1. Обсудите дефект с владельцем или пользователем.

2. Сравните проблему с другими из вашего прошлого опыта.

3. Может быть, неисправности и нет, а имеет место ошибка пользователя.

4. Определите различия между текущим состоянием устройства и тем, которое должно быть при правильной работе.

5. Оцените ситуацию в целом, отметив симптомы и необходимые изменения.

Определение причин возникновения проблемы вступает в силу, когда наблюдается отклонение от стандартного или желаемого состояния устройства.

Примером является неправильно функционирующее или неработающее устройство. Поиск неисправностей представляет собой процесс определения причин проблемы. Первым шагом является организация работы. Начните с подготовки соответствующих схем, спецификаций производителя и руководств по техническому обслуживанию, инструментов и оборудования. Не старайтесь сократить этот этап, бросаясь сразу работать и тратя много времени на исправление устройства, в то время как простое чтение руководства по техническому обслуживанию может способствовать скорейшему решению проблемы. Другими словами, кто провалил этап планирования, тот гарантировал провал на пути устранения неполадок. Когда вы подготовились, выполните следующие операции:

1. Опишите проблему.

2. Сравните ситуацию с условиями работы устройства до возникновения неисправности.

3. Опишите такие различия, как симптомы, шумы, запахи, которые были замечены при возникновении дефекта.

4. Сравните: что есть и чего нет. Какие компоненты в порядке, а какие нет, и до какой степени они дефектны.

5. Проанализируйте разницу с помощью тестирования, обращая особое внимание на неочевидные и непрямые связи. Например, небольшие изменения допусков элементов или цвета могут указывать на причину неисправности.

Когда вы определили истинную причину возникновения проблемы, то готовы перейти к заключительной фазе, которая называется «принятие решений».

На этом этапе специалист рассматривает различные варианты решения проблемы и выбор наилучшего. Например, если выяснено, что причиной неполадок стал электродвигатель, может быть несколько способов исправления. В зависимости от условий работы всей системы в целом можно починить двигатель или поставить новый той же модели. Третий вариант: выбрать более современную версию двигателя. Принимая решение, вы должны обратить внимание на преимущества и недостатки каждого способа. Планирование действий при аварийной ситуации учитывает будущие изменения всей системы: ожидаемый срок службы, условия работы и внесенные изменения. Например, может быть не совсем разумно ставить новый двигатель, если вся система в скором времени морально устареет и, в любом случае, будет заменена.

Помните о необходимости всегда выполнять все три фазы: ситуационный анализ, определение причин возникновения проблемы (поиск неисправностей) и принятие решения (ремонт). Для того чтобы стать умелым экспертом необходимо понимать важность этой последовательности и не изменять ей.


Неисправности схем

Большинство людей хотели бы, чтобы электрические и электронные изделия были гарантированно предохранены от неисправностей, но, к несчастью, это невозможно. Вероятно, большинство поломок — прямо или косвенно — возникают в результате неправильного использования или неудовлетворительного технического обслуживания.

Электрические или электронные неисправности можно классифицировать по основным причинам их возникновения следующим образом:

♦ тепло:

♦ влага;

♦ грязь и загрязнения;

♦ ненормальное или излишнее перемещение;

♦ неправильная установка;

♦ производственные дефекты;

♦ животные и грызуны.

Когда электронные приборы подвергаются слишком сильному тепловому воздействию, возникают проблемы. Тепло увеличивает сопротивление некоторых элементов схем, что в свою очередь приводит к возрастанию тока. Высокая температура заставляет материалы расширяться, высыхать, трескаться, вздуваться и изнашиваться гораздо быстрее, и, рано или поздно, устройство выйдет из строя.

Влага вызывает больший ток в цепях и может привести к поломке элементов. Вода и другие жидкости вызывает расширение, деформацию, ускоренный износ материалов и аномальный ток (короткие замыкания).

Грязь, дым, испарения, абразивные материалы, сажа, жир, масла приводят к тому, что электронные устройства засоряются и покрываются липким налетом, начинают работать в ненормальном режиме и затем выходят из строя.

Чрезмерные и не соответствующие рекомендованным условиям эксплуатации перемещения устройства и вибрации могут вызвать его поломку.

Неправильная установка часто является результатом работы неквалифицированного или невнимательного специалиста. Недостаточно затянутый винт или неправильное паяное соединение могут вызвать преждевременный выход прибора из строя. Производственные дефекты также очень распространены. Например, уже после доставки и установки оборудования нередко обнаруживается незакрепленная монтажная плата. Отгрузка и транспортировка могут нарушить крепление или вызвать повреждение компонентов устройства.

Животные и грызуны могут явиться причиной электрических и электронных неисправностей. Например, крыса может разгрызть провод или пробраться внутрь двигателя.

Очень важно, чтобы каждый специалист по поиску неисправностей понимал четыре основные причины поломок схем:

♦ короткое замыкание;

♦ обрыв в цепи;

♦ замыкание на землю;

♦ механический дефект.

В основном короткое замыкание возникает тогда, когда ток находит прямой путь. Например, короткое замыкание электродвигателя вызывается дефектом двигателя, при котором два провода схемы замыкаются и создают для тока путь обхода нормальной цепи.

Короткое замыкание, вызванное уменьшением сопротивления цепи, приводит к возрастанию тока. Типичные признаки короткого замыкания следующие:

♦ сгоревшие предохранители;

♦ нагрев;

♦ низкое напряжение;

♦ большой ток;

♦ дым.

Обрыв цепи размыкает электрический контур схемы. Например, разомкнутая цепь, содержащая электродвигатель, может иметь обрыв в обмотке, не позволяющий току совершить замкнутый путь в общей цепи. Цепь теоретически будет иметь бесконечное (неограниченное) сопротивление и нулевой ток, поскольку путь заряженных частиц разорван. Типичными признаками этого являются:

♦ бесконечное сопротивление;

♦ нулевой ток;

♦ неработающее устройство.

Замыкание на землю возникает, когда неправильное размещение или изолирование компонента заставляет ток течь по непредусмотренному пути и приводит к тому, что образуется контакт части обмоток с металлическим корпусом двигателя. Данное явление теоретически аналогично короткому замыканию, но имеет другие характеристики. В общем, короткое замыкание приводит к остановке работы устройства и выключает автоматический прерыватель по причине непосредственного образования обходного пути для тока. При замыкании на землю устройство часто сохраняет работоспособность вследствие непрямого обходного пути для тока, который может явиться недостаточным для срабатывания защитного выключателя. Схема с замыканием на землю может быть наиболее опасной: поскольку устройство часто продолжает работать, оператор может подвергнуться электрическому удару, особенно в случае, если не установлены устройства защитного отключения.

Замыкание на землю происходит при недостаточной изоляции, проблемах в проводах или неправильно размещенных компонентах устройств. Поражение током от двигателя возникает вследствие того, что его корпус и оператор становятся частью электрической цепи. Типичные признаки замыкания на землю следующие:

♦ аномальный ток;

♦ аномальное напряжение;

♦ аномальное сопротивление;

♦ поражение током;

♦ аномальная работа схемы;

♦ срабатывают устройства защитного отключения;

♦ периодически выгорают плавкие предохранители и прерыватели.

Механические проблемы возникают в результате избыточного трения, износа, неправильного использования, вибрации и т. д., при которых физическая часть электротехнического или электронного устройства вызывает неисправность. Разорванные ремни, изношенные подшипники и контакты, ослабленные болты, поврежденные шасси, сломанные средства управления являются типичными примерами механических проблем. Наиболее очевидные признаки возникновения механических дефектов следующие:

♦ шум при работе;

♦ аномальная работа;

♦ визуальные признаки;

♦ неисправности электрической схемы.

Наиболее важный инструмент, который может использовать специалист, — это его собственные органы чувств. Большинство проблем можно выявить с помощью зрения, слуха, обоняния, осязания.