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智能化仪表的常见故障检修方法

导读: 同其他仪表设备一样,智能仪表在使用过程中也可能会出现故障甚至损坏,一旦产生这样的问题,应该尽快予以解决并使仪表能够恢复正常工作。

  同其他仪表设备一样,智能仪表在使用过程中也可能会出现故障甚至损坏,一旦产生这样的问题,应该尽快予以解决并使仪表能够恢复正常工作。当然,智能仪表中由于引入了微型计算机后,虽然仪表的功能大大加强,但也给诊断故障和排除故障(其中包括微型计算机硬件及软件的故障诊断与处理)增加了一定的困难。这就要求智能仪表的使用、维护人员必须具备一定的智能化设备的故障诊断、检修及维护的知识。

  一、常见故障类型

  智能仪表的故障类型一般可分为硬件故障和软件故障两大类。

  1.常见的硬件故障

  (1)逻辑错误

  仪表硬件的逻辑错误通常是由于设计错误、加工过程中工艺性错误或使用中其他因素所造成的。这类错误主要包括:错线、开路、短路、相位出错等几种情况,其中短路是最常见的也较难排除的故障。智能仪表在结构设计上往往要求体积小,从而使印刷电路板的布线密度高,使用中异物等常常造成引线之间的短路而引起故障。开路故障则常常是由于印刷电路板的金属化孔质量不好,或接插件接触不良所造成的。

  (2)元器件失效

  元器件失效的原因主要有两个方面:一是元器件本身已损坏或性能差,诸如:电阻、电容的型号、参数不正确,集成电路已损坏,器件的速度、功耗等技术参数不符合要求等;二是由于组装原因造成的元器件失效,如:电容、二极管、三极管的极性错误,集成块的方向安装错误等。

  (3)可靠性差

  系统不可靠的因素很多,例如:金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏,经不起振动;内部和外部的干扰、电源的纹波系数过大、器件负载过大等都会造成逻辑电平不稳定;另外,走线和布局的不合理等情况也会引起系统可靠性差。

  (4)电源故障

  若智能仪表存在电源故障,则通电后,将造成器件损坏。电源的故障包括:电压值不符合设计要求;电源引出线和插座不对应;各档电源之间短路;变压器功率不足,内阻大,负载能力差等。

  2.常见的软件故障

  (1)程序失控

  这种故障现象是以断点连续方式运行时,目标系统没有按规定的功能进行操作或什么结果也没有。这是由于程序转移到没有预料到的地方或在某处循环所造成的。这类错误产生的原因有:程序中转移地址计算有误、工作寄存器冲突等。在采用实时多任务操作系统时,错误可能在操作系统中,没有完成正确的任务调度操作;也可能在高优先级任务程序中,CPU在出现死循外。

  (2)中断错误

  ①不响应中断。CPU不响应任何中断或不响应某一个中断。这种错误的现象是连续运行时不执行中断服务程序的规定操作。当断点设在中断入口或中断服务程序中时反而碰不到断点。造成错误的原因有:中断控制寄存器(1E、IP)初值设置不正确,使CPU没有开放中断或不允许某个中断源请求;对片内的定时器、串行口等特殊功能寄存器的扩展I/O口编程有错误,造成中断没有被激活;某一中断服务程序不是以RETI指令作为返回主程序的指令,CPU虽已返回到主程序,但内部中断状态寄存器没有被清除,从而不响应中断;由于外部中断的硬件故障使外部中断请求失效。

  ②循环响应中断。这种故障是CPU循环地响应某一个中断,使CPU不能正常地执行主程序或其他的中断服务程序。这种错误大多发生在外部中断中。若外部中断以电平触发方式请求中断,那么当中断服务程序没有有效清除外部中断源(例如,8251的发送中断和接收中断在8251受到干扰时,不能被清除)时,或由于硬件故障使得中断一直有效,此时CPU将连续响应该中断。

  (3)输入/输出错误。这类错误包括输入操作杂乱无章或根本不动作。错误的原因有:输出程序没有和I/O硬件协调好(如地址错误、写入的控制字和规定的I/O操作不一致等);时间上没有同步;硬件中还存在故障等。

  总之,软件故障相对比较隐蔽,容易被忽视,查找起来一般很困难,通常需要测试者具有丰富的实际经验。

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