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在線(xiàn)維修測(cè)試儀在電路板卡故障維修的技術(shù)開(kāi)發(fā)論文
摘 要：簡(jiǎn)述了津?yàn)I輕軌電路板卡故障維修的難點(diǎn)及必要性，詳細(xì)介紹了在線(xiàn)維修測(cè)試儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其在電路板卡故障維修中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：在線(xiàn)維修測(cè)試儀 津?yàn)I輕軌 故障維修
中圖分類(lèi)號(hào)：TN4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（a）-0064-01
近年來(lái)，中國(guó)軌道交通行業(yè)迅猛發(fā)展，采用的設(shè)備逐漸呈現(xiàn)電路集成化、功能模塊化、結(jié)構(gòu)一體化的特點(diǎn)，在更好地滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需求的同時(shí)，對(duì)設(shè)備使用、維護(hù)和維修也提出了更高的要求。津?yàn)I輕軌電路板卡有600多種，3萬(wàn)多件，自2004年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)以來(lái)，電路板卡故障情況日益凸顯。為提高自主維修水平，津?yàn)I輕軌深入開(kāi)展電路板卡故障維修，在保障運(yùn)營(yíng)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)源節(jié)流。
1 故障維修
設(shè)備發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)，津?yàn)I輕軌故障維修包括以下步驟：故障定位、故障隔離、分解、更換、再裝、檢測(cè)及驗(yàn)收。
1.1 故障維修的難點(diǎn)
（1）電路板卡集成度高，無(wú)圖紙；
�。�2）50%的板卡為進(jìn)口板卡，技術(shù)先進(jìn)，邏輯復(fù)雜；
�。�3）種類(lèi)多，功能各異，以津?yàn)I輕軌為例，板卡種類(lèi)高達(dá)678種。
1.2 故障維修的必要性
電路板卡故障一般為易損器件損壞，更換故障件后即可恢復(fù)使用功能；自主開(kāi)展故障維修可以大大縮短維修時(shí)限，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用；通過(guò)開(kāi)展故障維修，可以掌握電路板卡的原理，有利于實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造與國(guó)產(chǎn)化。以津?yàn)I輕軌為例，2007年-2013年津?yàn)I輕軌自主開(kāi)展的故障維修4001件，恢復(fù)設(shè)備價(jià)值1820萬(wàn)元，詳見(jiàn)圖1。
2 在線(xiàn)維修測(cè)試儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
津?yàn)I輕軌采用的在線(xiàn)維修系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、在線(xiàn)維修測(cè)試儀、顯微系統(tǒng)及分析軟件組成。通過(guò)PCI接口卡與計(jì)算機(jī)相連，完成數(shù)據(jù)信息的采集及發(fā)送。其中在線(xiàn)維修測(cè)試儀是該系統(tǒng)的核心，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下。
2.1 在線(xiàn)測(cè)試
被測(cè)試的元器件不用從電路板上焊下，采用測(cè)試夾或測(cè)試探針直接在線(xiàn)測(cè)試。在線(xiàn)測(cè)試既達(dá)到了測(cè)試的目的，又避免了拆、焊器件對(duì)電路板及器件的損壞。它采用后驅(qū)動(dòng)隔離技術(shù)，在被測(cè)器件輸入端所在結(jié)點(diǎn)灌入或拉出瞬態(tài)電流，迫使影響結(jié)點(diǎn)電位的前級(jí)器件的輸出端能夠按測(cè)試要求變高或變低，從而達(dá)到在線(xiàn)給被測(cè)元器件正常施加測(cè)試激勵(lì)信號(hào)的目的，實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)測(cè)試時(shí)對(duì)元器件的電隔離。
2.2 功能全面
在線(xiàn)維修測(cè)試儀具備全面的器件測(cè)試功能，主要包括ASA分析測(cè)試、數(shù)字邏輯器件功能測(cè)試、存儲(chǔ)器功能測(cè)試，LSI器件功能分析測(cè)試、IC型號(hào)識(shí)別等，強(qiáng)大的測(cè)試功能，能夠很好的滿(mǎn)足津?yàn)I輕軌各系統(tǒng)不同種類(lèi)電路板卡測(cè)試的需要。
2.3 無(wú)需圖紙
津?yàn)I輕軌各系統(tǒng)電路板種類(lèi)非常多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是由于受生產(chǎn)廠(chǎng)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的原因，大部分沒(méi)有電路原理圖，給故障維修造成了很大的困難。在線(xiàn)維修測(cè)試儀具備測(cè)試電路板上單獨(dú)元件的功能，相當(dāng)于把電路板看成是不同元件的不同組合，因而不需要電路原理圖，對(duì)提高故障維修效率起到了至關(guān)重要的作用。
2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
在線(xiàn)電路測(cè)試儀具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可以將各類(lèi)電路板卡的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行存儲(chǔ)，既能確保測(cè)量準(zhǔn)確度，又能節(jié)約測(cè)試時(shí)間，提高故障維修效率。
3 在線(xiàn)維修測(cè)試儀在故障維修中的應(yīng)用
津?yàn)I輕軌電路板卡的故障維修已開(kāi)展7年多，故障維修范圍已經(jīng)拓展到津?yàn)I輕軌通信、信號(hào)、供電、車(chē)輛等系統(tǒng)，系統(tǒng)中每塊電路板卡均起著至關(guān)重要的作用。為及時(shí)修復(fù)故障板卡，在線(xiàn)維修測(cè)試儀起到了不可替代的作用。以信號(hào)系統(tǒng)板卡為例，詳細(xì)介紹在線(xiàn)維修測(cè)試儀在故障維修中的應(yīng)用。
3.1 維修系統(tǒng)構(gòu)成
由在線(xiàn)維修測(cè)試儀、電腦主機(jī)、液晶顯示器和數(shù)字萬(wàn)用表組成了在線(xiàn)維修系統(tǒng)�？蓪�(shí)現(xiàn)每一節(jié)點(diǎn)或管腳的曲線(xiàn)對(duì)比測(cè)試、器件功能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果直觀(guān)的顯示在液晶顯示器上。通過(guò)分析曲線(xiàn)形狀、結(jié)果誤差等可鎖定故障點(diǎn)。
3.2 主要測(cè)試方法
3.2.1 對(duì)比法應(yīng)用
對(duì)比法是利用在線(xiàn)維修測(cè)試儀查找故障最常用、最簡(jiǎn)單的方法，對(duì)于鎖定故障點(diǎn)效果顯著。
因?yàn)橄嗤碾娐钒�，其相�?yīng)管腳/節(jié)點(diǎn)的ASA（Analog Signature Analysis）曲線(xiàn)基本相同。當(dāng)故障發(fā)生在某管腳/節(jié)點(diǎn)時(shí)，這個(gè)ASA曲線(xiàn)一般會(huì)變得與無(wú)故障時(shí)有所不同。反之，以無(wú)故障的電路板的管腳/節(jié)點(diǎn)ASA曲線(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)，與同樣的、但有故障的電路板的相應(yīng)管腳/節(jié)點(diǎn)曲線(xiàn)進(jìn)行比較，就能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。
3.2.2 功能測(cè)試法應(yīng)用
對(duì)于數(shù)字邏輯器件，采用功能測(cè)試法效率相當(dāng)高，在線(xiàn)維修測(cè)試儀測(cè)試前要根據(jù)被測(cè)電路板的工作需要加適當(dāng)電源。在線(xiàn)測(cè)試需要處理被測(cè)器件的外電路對(duì)測(cè)試的影響，在線(xiàn)維修測(cè)試儀采用“后驅(qū)動(dòng)”和“自適應(yīng)”技術(shù)，能夠自動(dòng)屏蔽（隔離）絕大多數(shù)外電路對(duì)正確測(cè)試的影響。在排除外部影響后，如果出現(xiàn)測(cè)試失敗即可確定該器件損壞。測(cè)試結(jié)果的界面如圖四所示。
3.3 應(yīng)用效果
�。�1）故障查找準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上。
�。�2）大大縮短故障處理時(shí)間，節(jié)約維修時(shí)間70%左右。
（3）顯著節(jié)約成本，利用在線(xiàn)測(cè)試儀兩年內(nèi)成功修復(fù)進(jìn)口板卡200多塊，節(jié)約費(fèi)用400多萬(wàn)元。
�。�4）避免二次損壞板卡，故障查找不需要焊下可疑故障件。
4 結(jié)語(yǔ)
在線(xiàn)維修測(cè)試儀已經(jīng)在津?yàn)I輕軌電路板卡故障維修中得到了廣泛應(yīng)用，提高了電路板卡故障的診斷能力，為津?yàn)I輕軌掌握自主維修的主動(dòng)地位發(fā)揮了重大作用。
參考文獻(xiàn)
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楊艷春，趙波.開(kāi)展電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的若干問(wèn)題探討.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2005（2）.
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