Читаем Поиск неисправностей в электронике онлайн бесплатно

Авторы хотели бы поблагодарить многие организации и людей, которые внесли вклад в создание этой книги. Аннет Томел (Annette Tomal) и Кристин Уидмер (Kristine Widmer) за литературную обработку материала, Али Эмади (Ali Emadi), Кевина Зака (Kevin Zak), Джорджа Хамстра (George Hamstra), Марка Коэна (Mark Cohen), Ричарда Смита (Richard Smith), Кейт Макки (Keith McKee), Майка Бермана (Mike Berman), Эда Слопсема (Ed Slopsema), Джона Киддера (John Kidder), Карен Ванингер (Karen Waninger), Харри Бледсо (Harry Bledsoe) и персонал больницы Св. Елизаветы за их сотрудничество при фотографировании новейшего биомедицинского оборудования и предоставлении самой современной информации. Мы также благодарим Джонатана Томела (Jonathan Tomal) за его чертежи и Эда Уидмера (Ed Widmer) за технический обзор к главе 6.

Мы хотели бы выразить свою благодарность компаниям, которые предоставили сведения и иллюстрации: Zenith Video Tech Corporation, Winegard Company, KB Electronics Inc., Reliance Electric Company, Lexsco Inc., B&B Motor and Control Corporation, Tektronix Inc., AVO International, Simpson Electric Company, John Fluke Mfg. Co. Inc., Hewlett-Packard Company, Bodinc Electric Company, Superior Electric, Allen-Bradley Company, Square D Company, Chapman Electric Works, Etcon Corp., Globe Products Inc., Leader Instruments Corporation, Franklin Electric Company, Marathon Electric Company, Texas Instruments Inc., General Electric Company, IBM Inc., St. Elizabeth Hospital, G.E. Medical Systems, Telex Communications Inc., Howard W. Sams & Co., Electric Power and Power Electronics Center (Illinois Institute of Technology), NetGain Technologies, LLC, Maxwell Technologies, Rich-Mar Corporation.

Область технического обслуживания и поиска неисправностей электронных устройств настолько широка, что ее рассмотрение является очень серьезным вызовом для любого автора. Это работа профессоров Дена Томела (Dan Tomal) и Нила Уидмера (Neal Widmer) является ясным, кратким, обстоятельным вариантом ответа на него. Авторы книги прежде всего подчеркивают важность базовых технологий. По мере углубления в материал они рассказывают о деталях процесса, формируя и совершенствуя знания и умения читателя.

Данный учебник будет полезен преподавателям и инструкторам по электронике в самых различных образовательных учреждениях. Примеры демонстрируют практическое использование материала и описаны очень подробно, что делает книгу легкой для чтения и использования в качестве руководства.

Краткий обзор содержания и образцы в тексте убедят даже самого осторожного пользователя, что это именно та книга, которая ему нужна. Помимо того, что издание является прекрасным средством для работы в классе, каждый практикующий специалист оценит его достоинства в качестве надежного справочного пособия.

Ларри Д. Хоффман (Larry D. Hoffman),

руководитель департамента электрических технологий университета Пурдю

Третье издание было переработано с учетом последних методов поиска неисправностей. Пособие будет полезно многим: от выпускников техникума до студентов старших курсов технических, торговых и промышленных учебных заведений. От техников, работающих в области обслуживания, до любителей и учащихся курсов повышения квалификации.

Книгу могут использовать также инженеры или техники в качестве повседневного руководства при поиске неисправностей широкого спектра электронных и электрических приборов. Читателям желательно иметь базовые знания в этой области.

Уникальным достоинством данного издания является то, что оно объединяет базовую теоретическую и практическую информацию, касающуюся поиска неисправностей самых разных устройств, избавляя от необходимости иметь несколько книг. Авторы весьма детально изложили материал с практических позиций, включив множество таблиц, схем, иллюстраций, графиков и диаграмм для эффективного поиска неполадок. В тексте содержатся многочисленные практические правила и профессиональные хитрости, накопленные авторами за несколько лет работы в качестве специалистов и консультантов, которые помогут вам сэкономить время.

Методика изложения сочетает традиционные принципы обучения с когнитивными, эмоциональными и психомоторными механизмами восприятия, что позволяет облегчить усвоение материала.

В книге речь пойдет об электротехническом оборудовании (двигателях, устройствах управления, электропроводке) и современных технологиях (компьютерах, микропроцессорах). Рассмотрено также новое биомедицинское оборудование. Тематический указатель позволит читателю быстро обратиться к интересующему его вопросу.

Изложение материала ведется от простого к сложному, начиная с объяснения базовых аспектов анализа при поиске неисправностей и обозрения общеизвестных изделий до более сложных и продвинутых технологий.

В 1 главе рассмотрены основные принципы и методы поиска неисправностей электронных и электрических устройств и даны теоретические основы и способы тестирования наиболее часто встречающихся элементов: конденсаторов, резисторов, индуктивностей, диодов, транзисторов, тиристоров и интегральных микросхем. Авторы коснулись также практического подхода к решению проблем. Ими указаны различные типы повреждений, которые обычно встречаются в современных электронных устройствах.

Во 2 главе читатель найдет полезный для практиков обзор современного диагностического оборудования, которое используется при поиске неисправностей современных электронных и электрических устройств и приборов.

Рассматриваются такие широко используемые приборы, как ампервольтомметр, мультиметр с большим входным сопротивлением, цифровой мультиметр, осциллограф, а также специализированные тестирующие приборы: мегомметр, цифровой логический пробник, оптический рефлектометр, анализаторы электрических схем, спектра и формы сигнала.

В главе 3 излагается базовая теория работы, а также ремонта электродвигателей и генераторов — сердца современного промышленного оборудования. В числе прочих рассмотрены электродвигатели: с расщепленными полюсами, конденсаторный, трехфазный, репульсионный, универсальный, синхронный и все более популярный шаговый, который используется в системах с цифровым управлением.

В главе 4 объясняются основные принципы применения и обслуживания промышленных устройств управления. Представлено несколько контроллеров: пускатель с ручным управлением, электромагнитный пускатель с защитным отключением при превышении тока нагрузки, пневматическое реле времени, биметаллическое термореле защиты от превышения тока нагрузки, барабанный переключатель, привод с электронным управлением и программируемый контроллер.

Глава 5 касается поиска неисправностей электропроводки бытового и промышленного назначения. Объясняются основы теории и принципы устройства электропроводки, затем рассматривается поиск неисправностей распределительных щитов, переключателей на три и четыре направления, соединений звездой и треугольником, многофазной проводки промышленного назначения, распределенных систем антенн и телевидения.

Глава 6 охватывает сферу радио и телевидения. Она начинается с теории, описания компонентов схем с амплитудной модуляцией AM, с частотной модуляцией ЧМ, частотной модуляцией с уплотнением и телевидения. Далее описаны основные проблемы, а также методы тестирования и ремонта этих устройств.

Глава 7 вводит читателя в современный мир цифровых схем, охватывая основы цифровой логики, типы корпусов и устройств, методы тестирования цифровых схем. Рассмотрены различные действия с ИС (уход, обращения, снятие, замена), а также характеристики схем с малой степенью интеграции.

В главе 8 рассматриваются последовательные цифровые схемы. Обсуждаются цифровые системы, дешифраторы, шифраторы, триггеры, триггеры-защелки, счетчики, регистры, формы сигналов, сравнительные характеристики параллельной и последовательной передачи данных, различные способы поиска повреждений для схем со средней степенью интеграции и схем на основе триггеров.

Глава 9 предоставляет основополагающие сведения о микрокомпьютерах. Рассматривается центральный процессор (ЦП), память, устройства ввода/вывода, шины, машинные языки, синхронизация. Здесь говорится о повреждениях персональных компьютеров, работающих в DOS. Авторы уделили внимание поиску неисправностей микропроцессорных систем.

В главе 10 рассматривается очень интересная область. Принципы, применение и диагностические процедуры для ремонта и калибровки медицинского диагностического и терапевтического оборудования и приборов: рентгеновских аппаратов, сканеров, средств наблюдения в области сердечно-сосудистой и неврологической медицины. Эта глава также затрагивает вопросы карьеры техника медицинского оборудования в больнице.

Авторы верят, что эта книга будет для вас полезной и познавательной, а также углубит знания и умения ваших студентов в интересной и очень важной области.

Карьера в сфере сервисного обслуживания электрических и электронных устройств может быть финансово привлекательной и приносить подлинное удовлетворение от работы. Эксперт обладает уникальным набором знаний в области электронной теории, техники решения проблем и квалификации в выполнении работ. Большинство электронных изделий и приборов содержат такие сходные элементы, как резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, выводы, разъемы, провода. Понимание причин стандартных поломок этих элементов и способов их тестирования является необходимой предпосылкой 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.

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».