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基于歐姆定律、法拉第定律及麥克斯韋電磁理論，電磁儀器計(jì)量得以在實(shí)際生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中應(yīng)用。電磁計(jì)量儀器可以分為兩個(gè)部分，即電學(xué)計(jì)量儀器和磁學(xué)計(jì)量儀器。其中前者相對于后者具有發(fā)現(xiàn)研究早、檢測技術(shù)成熟完善、準(zhǔn)確度高、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。而在實(shí)際當(dāng)使用中，常存在使用不當(dāng)、測試環(huán)境惡劣、自然老化等人為或自然因素導(dǎo)致的計(jì)量儀器測定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致儀器損壞報(bào)廢。故此，我們針對應(yīng)用廣泛的電學(xué)計(jì)量儀器常見的故障進(jìn)行論述，并總結(jié)相應(yīng)的故障排除方法。

1   電學(xué)計(jì)量儀器常見故障及原因

電學(xué)計(jì)量儀器主要包括以下幾類：直流儀器類、交流儀器類、 電氣測量儀器類、攜帶式電工儀表類、安裝式電表類無線電測試儀器及儀器校準(zhǔn)等類別。由于電學(xué)計(jì)量儀器的種類眾多，故以其中的交流電氣類、電氣測量儀器類及無線電測試儀器類為例，以期能代表性的總結(jié)電學(xué)計(jì)量儀器的常見故障及原因。

1.1  交流電氣類

生活中我們經(jīng)常使用到交流電，相應(yīng)的交流計(jì)量儀器則也是常見，例如三相調(diào)壓器、交流耐壓測試儀、三相交流儀表校驗(yàn)臺(tái)及數(shù)字工頻頻率表等。交流耐壓測試儀主要用于各種電機(jī)、電器、儀器儀表和家用電器以及強(qiáng)電系統(tǒng)的安全耐壓和漏電流的測定。在測試過程中，隨著電壓的升高，電壓的稍微增大變化，電流便急劇增加，從而產(chǎn)生電壓諧振。在這中情況下，儀器很可能將被測試樣品擊穿。一方面，損壞被測試樣品。另一方面，激增的電流會(huì)使得電壓互感器（PT）燒毀、爆炸。最終導(dǎo)致測試設(shè)備元件的損壞及整個(gè)儀器的不可使用。

1.2  電氣測量儀器類

電氣測量儀器包括了萬用表、示波器、應(yīng)變儀、電壓電流通斷測試儀及鉗形電流表等。其中萬用表是綜合性儀表，可以測量交流或直流的電壓，還可以測量元件的電阻以及晶體管的一般參數(shù)和放大器的增益等。萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線較為復(fù)雜，因此故障往往也出現(xiàn)在接線之間。如分流電阻焊接不良或短路，則會(huì)導(dǎo)致直流電阻讀數(shù)有時(shí)偏大，有時(shí)偏小。選擇開關(guān)的燒壞、接觸不良或附加電阻脫焊，則會(huì)導(dǎo)致某量程電壓回路不通，而其他量程正常。

1.3  無線電測試儀器類

無線電測試儀器中最具代表性的是無線電綜合測試儀，它可以作為頻率計(jì)、功率計(jì)、調(diào)制度計(jì)、信納比儀，數(shù)字電壓表、示波器及頻譜儀等使用。由于采用大規(guī)模集成電路及微機(jī)控制測量數(shù)據(jù)，故此常出現(xiàn)的故障往往是一般性的故障，如：保險(xiǎn)絲燒斷、電源線接觸不良等，此類不再贅述。這里只論述集成電路易出現(xiàn)的問題。集成電路可能出現(xiàn)某處電路銅箔存在細(xì)微裂痕、鋁電解電容發(fā)熱、驅(qū)動(dòng)繼電器晶體管損壞、高通濾波電容爆裂，電路的電壓不升高、峰值保持電路的保持特性不好等現(xiàn)象，此類問題的出現(xiàn)往往容易造成整個(gè)儀器系統(tǒng)的不正常運(yùn)轉(zhuǎn)或根本無法運(yùn)作。

由以上三類電氣計(jì)量儀器常見故障分析，我們可以知道，儀器設(shè)備本身測試原理及結(jié)構(gòu)特性是故障發(fā)生類別不同的主要原因，有些故障發(fā)生是由于本身測試存在一個(gè)不穩(wěn)定過程，而有些則是儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜引起，因此維修人員要不斷積累每類儀器設(shè)備的測試原理及結(jié)構(gòu)知識(shí)，才能在故障發(fā)生時(shí)準(zhǔn)確的判斷并排除。

2   排除方法與流程

2.1  故障現(xiàn)象調(diào)查與觀察

維修人員在維修時(shí)，首先應(yīng)向用戶詢問在何種情況下儀器設(shè)備發(fā)生故障現(xiàn)象，包括操作人員的熟練程度、故障發(fā)生時(shí)出現(xiàn)何種現(xiàn)象，如：燒焦氣味、異常響動(dòng)等、儀器所處環(huán)境是否有強(qiáng)磁場作用等。仔細(xì)詢問故障發(fā)生的每一個(gè)細(xì)節(jié)并作好詳細(xì)的記錄，是下一步進(jìn)行維修的關(guān)鍵，它能有效減少誤判幾率，提高維修的準(zhǔn)確度及效率。

在清楚故障發(fā)生的整個(gè)過程之后，維修人員要親自觀察損壞儀器設(shè)備的情況。依據(jù)由外及里、先簡后繁的原則。主要采取有兩種方式進(jìn)行。第一種，觀察儀器設(shè)備的外觀，主要包括了電源線接觸情況、各個(gè)按鍵或旋鈕的損壞情況等。如果在外觀上觀察不出明顯的故障點(diǎn)，則需要將儀器設(shè)備進(jìn)行簡單的拆卸，仔細(xì)觀察內(nèi)部元件是否有明顯的損壞。第二種，通電觀察，在故障的發(fā)生之后，很多情況是儀器設(shè)備的部分功能依舊可以實(shí)現(xiàn)。所以在通電情況下，認(rèn)真調(diào)試儀器，從中尋找可能的故障點(diǎn)。尤其需要注意的是儀器設(shè)備運(yùn)行時(shí)的細(xì)節(jié)點(diǎn)，這些細(xì)節(jié)點(diǎn)往往是我們迅速而準(zhǔn)確的找到故障點(diǎn)的關(guān)鍵。

2.2  故障原因分析

在經(jīng)過故障現(xiàn)象調(diào)查之后，基本上可判斷出現(xiàn)何種故障。

采用區(qū)域劃分法逐步縮小損壞范圍，直至尋找到故障產(chǎn)生部位。

若維修人員熟悉儀器測試原理與結(jié)構(gòu)時(shí)，則可以進(jìn)一步借助檢修工具逐個(gè)排除故障。而在不熟悉儀器設(shè)備原理與結(jié)構(gòu)時(shí)，則需要借助儀器設(shè)備的說明書或與生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員進(jìn)行了解。在詳細(xì)、系統(tǒng)的了解清楚儀器設(shè)備情況之后，進(jìn)行綜合系統(tǒng)分析及研究，作出正確、準(zhǔn)確的判斷。

2.3  故障排除

通過前兩步的工作，按照故障發(fā)生點(diǎn)的不同及儀器設(shè)備元件損壞的嚴(yán)重程度，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換，從而使儀器設(shè)備正常運(yùn)行。對于損壞元件要詳細(xì)了解其參數(shù)，為下一步選擇更換件做準(zhǔn)備。更換元件的規(guī)格大小要盡量的與原件保持一致。在不得已的情況下，更換元件的參數(shù)也要求與原件參數(shù)相似。在某些特殊情況下還可以選擇規(guī)格更大的，這則依賴于維修人員對儀器設(shè)備運(yùn)行原理及結(jié)構(gòu)的深刻理解，整體把握元件對機(jī)器的影響。

3   故障檢測和排除時(shí)的注意事項(xiàng)

拆卸儀器設(shè)備時(shí)，不可強(qiáng)行蠻力拆卸，以免損壞儀器及破壞外觀，尤其是保護(hù)性裝置，要輕緩拆卸。

更換的損壞元件、拆開的電線及機(jī)械部件，要做好相應(yīng)的標(biāo)記，以便更換后快速的恢復(fù)原樣。

故障檢測及排除是在儀器設(shè)備非正常情況下進(jìn)行，在通電檢查時(shí)需要注意電源處及變壓器部位，不要觸碰到，以免發(fā)生觸電事故。

在更換晶體管和電容元件時(shí)，要準(zhǔn)確、準(zhǔn)點(diǎn)的焊接牢固。

儀器設(shè)備在長期的使用過程中，會(huì)積沉灰塵，小顆粒等雜物，在維修完畢后，要清理儀器內(nèi)部和外部的沉積物。

維修好之后，清理機(jī)器掉落的小物件，如線頭、焊錫及螺絲等，以防止安全隱患的存在。

4   面臨的問題及展望

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出多種新型的電學(xué)計(jì)量技術(shù)，如電學(xué)量子計(jì)量技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、等效模擬技術(shù)、虛擬儀表技術(shù)等。一方面，新技術(shù)的應(yīng)用能夠更為高效、簡便、準(zhǔn)確的測量所需要的數(shù)據(jù)。另一方面，對儀器維修人員也提出了更高的要求。維修人員要不斷的學(xué)習(xí)了解新儀器的應(yīng)用特性。

此外，隨著電學(xué)計(jì)量儀器向便攜式發(fā)展，越來越多的儀器需現(xiàn)場維修，也就要求維修人員有扎實(shí)的技術(shù)知識(shí)及豐富的經(jīng)驗(yàn)。

總之，維修工作是一個(gè)逐步積累和不斷學(xué)習(xí)的過程，維修人員只有端正態(tài)度、堅(jiān)持學(xué)習(xí)與實(shí)踐才能在工作中得心應(yīng)手。