隨著電子技術(shù)、制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝等因素的不斷完善和提高，儀器設(shè)備的可靠性和利用率得到了較大的提高。但造成儀表設(shè)備不可靠的因素還存在，主要是儀表設(shè)備的外界環(huán)境及其自身兩方面的因素。 1 故障類型 　　儀表設(shè)備故障的因素很多，從故障產(chǎn)生的原因來看，可以將故障分為硬故障和軟故障。硬故障主要是指導(dǎo)致故障的元器件、集成電路內(nèi)部引線、線路、印刷電路板（printed circuit board，PCB）跳線等。軟故障主要是指儀表設(shè)備內(nèi)部邏輯狀態(tài)變化及有關(guān)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的設(shè)計等。有些故障既是硬故障，也可是軟故障，如通信故障等。 　　故障還可以分為靜態(tài)故障和動態(tài)故障。靜態(tài)故障是那些對于給定的輸入，具有穩(wěn)定的錯誤輸出，故障癥狀有良好重復(fù)性的永久性故障。動態(tài)故障是那些在信號發(fā)生變化時才出現(xiàn)的隨機性或者間歇性的故障。前者相對后者來講更易于觀察、檢測、研究和排除 。 [b]2 故障原因 [/b]　　2.1 開路或斷路 　　從邏輯狀態(tài)特性來講，此類故障是固定故障。如儀表設(shè)備的輸出和反饋信號的輸入回路斷開或者開路。 　　2.2 電源故障 　　此類故障屬于靜態(tài)故障。電源故障的原因多由電源線或地線開路、接線錯誤或者接觸不良造成，也可能是由于儀表設(shè)備或者電路板的自身電源組件組件的輸入電壓超過允許偏差，以及電源組件自身電路故障造成的輸出電壓超過允許偏差（如電壓的異常升高或者降低）。 　　2.3 無源器件故障 　　此類故障如電阻器端帽松脫造成開路，電容器斷路或者開路，電容值或電阻值發(fā)生變化，電阻器燒毀等。電阻值的變化可能造成邏輯值模糊等故障，電容值的變化可能引起去耦不良、振蕩器頻率變化以及造成電動機等設(shè)備不能起動等故障。 　　2.4 電源去耦不良 　　這類故障主要是產(chǎn)生的干擾波形（或信號）被疊加到正常的波形上?？捎么笕萘康臑V波電容和高頻性能好的瓷片電容來抑制這種干擾。 　　2.5 干擾 　　這種故障是因為一條線上的信號因感應(yīng)而耦合到另一條線上形成的，串音信號的大小與線間距和信號頻率均成正比。如強電和弱電混置于同一電纜中，使弱電信號不良甚至燒毀信號通道。 　　2.6 應(yīng)用軟件設(shè)計故障 　　一般為固定故障。如數(shù)據(jù)庫的設(shè)計不合理或者修改不當(dāng)，邏輯的設(shè)計思想沒有滿足工藝要求等。這種故障或缺陷在工程實際中出現(xiàn)的頻率較高。 　　2.7 儀表設(shè)備的設(shè)計故障 　　因為設(shè)計人員考慮不周，或者儀表設(shè)備對環(huán)境條件、工藝質(zhì)量、元器件質(zhì)量要求苛刻等原因。這種故障或缺陷在工程實際中出現(xiàn)的頻率也較高。 　　2.8 輔助設(shè)備或裝置不可靠 　　設(shè)備或裝置因為各種原因而造成其可靠性差，如節(jié)點或接觸器性能不可靠、機械故障等。 　　2.9 儀表設(shè)備的使用環(huán)境不符合要求 　　此類故障為儀表設(shè)備的使用環(huán)境不符合儀表設(shè)備及其元器件對使用環(huán)境的要求，如不滿足環(huán)境溫度和濕度要求等。 　　2.10 PCB故障 　　因PCB的供電電源短路或者開路、跳線地址錯誤，尤其是高集成度的IC芯片因制造缺陷、過熱等原因產(chǎn)生交互作用而造成瞬態(tài)故障，或永久損壞。 　　2.11 人為錯誤使用芯片或者電路板 　　PCB或IC被錯誤安裝、使用而造成PCB或IC損壞。尤其是IC，更要特別小心。 　　2.12 接觸不良 　　這是一種常見而又極使維護人員頭痛的故障。故障癥狀類似于開路，但卻具有一定的偶然性，故障的初期極難被發(fā)現(xiàn)。造成接觸不良的常見原因有：插件松動，焊接不良 ，接點表面氧化，端子接線不牢固（有時為環(huán)境振動大造成），接觸簧片彈性退化等。最重要的是首次安裝時要確保牢固可靠。 　　2.13 絕緣不良 　　此類故障極易被人忽視。電路板上若因表面處理不良等而造成的絕緣不良，將會導(dǎo)致信號串線和泄漏，使電路板工作不穩(wěn)定甚至無法正常工作。 　　2.14 屏蔽不良 　　可能產(chǎn)生信號畸變或者失真等相關(guān)故障。 　　2.15 元器件老化和質(zhì)量不良 　　任何設(shè)備都有正常的使用壽命，超過這個期限，各元器件等都會進入衰耗期，這時故障率會大大地增加。元器件質(zhì)量不良同樣會引起故障率高。 　　2.16 計算機通信故障 　　計算機通信故障實際上是數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生的故障。 　　2.16.1 數(shù)據(jù)傳輸失靈 　　表現(xiàn)為無數(shù)據(jù)傳輸或者數(shù)據(jù)傳輸雜亂無章而不能辨認(rèn)。主要原因有：發(fā)送或接收裝置電路故障、調(diào)制解調(diào)器失效、信號通道自身故障等。 　　2.16.2 誤碼 　　表現(xiàn)為個別代碼出錯。主要原因有：外界干擾和信道質(zhì)量不高。 　　2.16.3 信號畸變 　　主要原因有：發(fā)送端輸出、線路及接收端輸入阻抗不匹配，接、收或傳送受到干擾等。 　　2.16.4 偶發(fā)故障 　　主要原因有：接觸不良如虛焊、接口的連接插件因振動等其它原因而松動等。 [b]3 故障查尋的基本策略和方法 [/b]　　故障查尋的過程是確定故障原因和故障點的一個測試分析、邏輯推理和驗證確認(rèn)的過程，其依據(jù)是建立在以往經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)上的，對現(xiàn)象進行觀察和分析，并進行測試 、驗證和確認(rèn)。 　　3.1 故障查尋的基本策略 　　故障查尋的基本策略可以表述為下面的流程：記錄觀察和測試的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)—分析現(xiàn)象和整理數(shù)據(jù)—邏輯推理—深入測試驗證—再分析和整理—再測試驗證……直至故障被最終確診。 　　3.2 故障查尋的基本方法 　　為了快速地確認(rèn)故障的性質(zhì)和部位，一般需要采取有效的方法和步驟。故障查尋一般分三個步驟：故障檢查、故障確診和故障排除。 　　3.2.1 故障檢查 　　故障檢查就是全面地了解儀表設(shè)備（或者元器件）的狀態(tài)及其故障表現(xiàn)，以便發(fā)現(xiàn)故障的線索。 　　3.2.1.1 例行檢查 　　這是一種常規(guī)性的檢查，但卻是非常必要。一般分兩步： 　　a）總體檢查。這主要是根據(jù)在對故障觀察的同時，作諸如外觀檢查（如是否有脫落 、燒毀、異常氣味、機械損傷和電源保險等）等工作。 　　b）功能檢查。在通電狀態(tài)或在線檢查儀表設(shè)備的功能，這可以更好地掌握故障的總體表現(xiàn)。這對進一步的檢查和確診有很好的指導(dǎo)意義。 　　3.2.1.2 靜態(tài)檢查 　　通電后，觀察和檢測儀表設(shè)備的基本狀態(tài)（如指示燈、供電電壓等），依次對儀表設(shè)備的各關(guān)鍵點作進一步的檢查。大部分的故障都會在靜態(tài)檢查的過程中暴露出來。 　　3.2.2 故障確診 　　為簡化儀表設(shè)備的故障確診，首先需要將其分成若干個子系統(tǒng)，再對各子系統(tǒng)依次進行分隔檢查。對儀表設(shè)備的故障查尋和確診，一般可采取如下方法或者策略： 　　a）注入信號。當(dāng)因故障或者子系統(tǒng)分隔使前一級不能產(chǎn)生正常輸出時，就需要外加信號實現(xiàn)對子系統(tǒng)進行動態(tài)特性檢查。若需多路信號同時加入時，要盡可能地減少信號間的影響，以便更好地分析故障原因。 　　b）斷開環(huán)路。具有反饋環(huán)節(jié)的子系統(tǒng)，為了便于確定故障的部位，需斷開反饋回路 。注意，有些情況下因子系統(tǒng)或者回路的需要必須在環(huán)節(jié)的斷開處加入適當(dāng)?shù)碾娖交蛐盘?。 　　c）向前或向后搜索以縮小懷疑區(qū)。當(dāng)需要信號注入時，應(yīng)采取從信號注入端往信號輸出方向查尋的策略，直至不正常處；當(dāng)已知信號不正常時，可采用從輸出端向輸入端方向查尋的策略，直至信號正常處。 　　d）中間分隔。為加快故障搜尋速度，可對子系統(tǒng)進行對半分隔的辦法。 　　e）比較法。為識別和確診故障，可與一正常工作的子系統(tǒng)或回路的情況相對比，或者參照維修手冊進行檢查。 　　f）替換法。當(dāng)懷疑電路插件板、元器件有故障時，將確認(rèn)好的電路插件板、元器件替換入子系統(tǒng)，以輔助診斷。 　　3.2.3 故障排除 　　故障一經(jīng)被確診，只要不是設(shè)計上的根本缺陷，修復(fù)和排除故障就不太難。在進行多處故障修復(fù)時，要注意必要的隔離措施。修復(fù)工作完成后，要進行仔細(xì)的檢查。然后進行修復(fù)后的驗證。 　　儀表設(shè)備發(fā)生故障時，無論是系統(tǒng)級的故障，還是元件級的故障，首先都需要對故障作基本的判斷分析，也就是故障預(yù)覽。先進行目力檢查，如果目檢不過關(guān)，就要根據(jù)目檢的情況，分析能否通過更換局部元器件，或者對不過關(guān)的部分進行檢修更換，達(dá)到檢修故障的目的；如果目檢過關(guān)后，接著進行電源檢查，對供電回路或者電源組件進行檢查，保證電源的正常工作，使得能進行下一步的檢修。然后，再決定故障排除的策略和方法。 [b]4 結(jié)束語 [/b]　　只要我們掌握儀表設(shè)備的原理和結(jié)構(gòu)，認(rèn)真總結(jié)和強化交流實踐經(jīng)驗，同時掌握正確的故障查尋和故障檢修方法，我們一定能夠更好更快地分析和解決儀表設(shè)備發(fā)生的任何故障。