经过验证的系统中可能出现的故障
以下问题按从最有可能到最不可能,从上到下的顺序排列。
这个顺序主要是根据个人在汽车、工业和家庭应用中排除电气和电子问题的经验确定的。
此订单还假定电路或系统已被证明按设计运行并且在长时间运行后出现故障。
在新组装的电路和系统中遇到的问题不一定表现出相同的发生概率。
操作员错误
系统故障的一个常见原因是操作人员的错误。
这个问题的原因被放在列表的顶部,但当然,实际可能性在很大程度上取决于负责操作的特定个人。
当操作员错误导致故障时,不太可能 在调查之前会被录取。
我并不是说操作员不称职和不负责任——恰恰相反:这些人往往是你学习系统功能和获得故障历史的最好老师——但人为错误的现实不容忽视。
当人为错误是故障的根本原因时,故障排除者积极的态度加上良好的人际交往能力对排除故障大有帮助。
接线错误
对于电子专业的新生来说,这听起来可能令人难以置信,但很大一部分电气和电子系统问题是由一个非常简单的问题来源引起的:电线连接不良(即开路或短路)。
当环境恶劣时尤其如此,包括高振动和/或腐蚀性环境等因素。
任何种类的插头插座连接器、端子排或接头中的连接点发生故障的风险最大。
“连接的类别 ”还包括机械开关触点,可以认为是高周波连接器。
不正确的电线终端接线片(例如压接在实心电线末端的压缩式连接器 - 一个明确的失礼 ) 会导致经过一段时间的无故障服务后出现高阻连接。
需要注意的是,低压系统中的连接往往比高压系统中的连接麻烦得多。
造成这种情况的主要原因是,在高压系统中,电弧在不连续点(电路断路)上的作用往往会吹走污垢和腐蚀的绝缘层,如果持续时间足够长,甚至可能将两端焊接在一起。
低压系统往往不会在断路器的间隙产生如此剧烈的电弧,而且往往对电路中的附加电阻更敏感。
低压系统中使用的机械开关触点受益于推荐的最小润湿电流 通过它们传导以在打开时促进健康的电弧量,即使此水平的电流对于其他电路组件的运行来说不是必需的。
虽然打开 失败往往比短路更常见 故障,“短路”仍占接线故障模式的很大比例。
许多短路是由电线绝缘层退化引起的。同样,当环境恶劣时尤其如此,包括高振动、高热量、高湿度或高电压等因素。
除了大电流触点在过电流条件下可能发生触点“焊接”的情况外,很少发现机械开关触点出现短路故障。
端子排部分或印刷电路板背面的导电堆积也可能导致短路。
接线短路的常见情况是接地故障 , 导体意外接触大地或底盘接地。
这可能会改变电路中其他导体与地之间存在的电压,从而导致奇怪的系统故障和/或人员危险。
电源问题
这些通常包括跳闸过流保护装置或因过热而损坏。
尽管电源电路通常不如被供电电路复杂,因此仅凭这一点就应该不太容易发生故障。
它通常比系统的任何其他部分处理更多的功率,因此必须处理更大的电压和/或电流。
此外,由于其设计相对简单,系统的电源可能没有得到应有的工程关注,大部分工程重点都放在系统中更迷人的部分。
有源组件
有源元件(放大器件)比无源(非放大)器件更容易发生故障,因为它们更复杂,而且容易放大过压/过流情况。
众所周知,半导体器件容易因电气瞬态(电压/电流浪涌)过载和热(热)过载而发生故障。
电子管器件对这两种故障模式的抵抗力要强得多,但由于其结构脆弱,通常更容易发生机械故障。
无源组件
无源组件(非放大设备)是最坚固的,它们相对简单,使其在统计上优于有源设备。
以下列表给出了故障概率的近似关系(同样,顶部是最有可能的,底部是最不可能的):
- 电容器(短路),尤其是电解 电容器。糊状电解液随着时间的推移往往会失去水分,从而导致故障。薄介电层可能会被过电压瞬变击穿。
- 二极管开路(整流二极管)或短路(齐纳二极管)。
- 电感和变压器绕组对导电芯开路或短路。与过热(绝缘破坏)相关的故障很容易通过气味检测到。
- 电阻器开路,几乎从未短路。通常,这是由于过电流加热造成的,尽管它不太经常由过电压瞬变(电弧放电)或物理损坏(振动或冲击)引起。如果过热,电阻器也可能会改变电阻值!
相关工作表:
- 基本故障排除策略工作表
- 基本电路故障排除工作表
工业技术