电子维修中常用测试仪器的应用与比较

电子维修中常用测试仪器的应用与比较

吴志良

浙江羽默电子科技有限公司 ，浙江省嘉兴市314000

摘要：随着科学技术的不断发展，对电子仪器仪表设备进行计量管理主要是为了提高其精确程度，其中包括很多注意事项。现阶段，随着电子仪器仪表设备的广泛使用，其在计量和测量等方面具有极大的优势，精密程度也越来越高，所以当仪器仪表设备受到损坏时要及时的进行维修。一般而言，各种各样的电子仪器仪表都要进行必要的维修工作，通过科学、合理的计量管理以及维修方法来恢复电子仪器仪表的性能，保持其使用寿命的长久性。由此可见，对电子仪器仪表设备的计量管理以及维修方法进行研究具有重要的意义。

关键词：电子维修；测试仪器；应用

引言

要有效服务、支撑和解决各行各业发展中的科学测试需求，配置现代电子测量仪器是必不可少的。电子测量仪器虽然故障率不高，但一旦发生故障，往往很难及时排除。如果仪器出现“异常”立即报修，若发现不是仪器本身的问题，将产生不必要的费用，也给供需双方增添麻烦。特别是保修期后的仪器出现故障，在维修力量薄弱及维修条件不足的情况下，只能先将仪器搁置起来。后又因种种原因仪器无法修复，往往造成很大的经济损失。当前仪器供应商普遍不提供仪器电路图等维修资料，而且仪器内部线路复杂，集成电路与贴片电子元件布置密集，不可轻易对仪器进行深度拆卸修理，因此，要积极联系原厂维修人员，慎重仔细地判断分析故障现象，以免造成不必要的故障扩大与维修费用的增加。电子设备都有着容易发生故障的薄弱部分，用户自己动手维修应着重关注常见故障，如电源部分、输入电路、连接器件等，这些故障的发生率并不低。若能及时消除此类故障，有效恢复仪器的测量功能，对于保持仪器的测量能力具有重要意义。

1电子测试仪器的基本概述

电子测试仪器主要体现于其能够充分利用计算机的拓展性能，借助总线接口卡等多种设备，在计算机总线和外部设备之间实现有效连接，同时还可以借助计算机开发软件实现丰富功能，将其应用于不同领域中，相比传统测试仪器来说，电子测试仪器是采用虚拟界面工作的，虚拟界面能够显示于电子屏幕上，工作人员可利用鼠标完成多项操作，从一定程度上来看，基于当前计算机基础上研发的测试仪器也具备较高的数据分析能力、智能化程度，这也是传统设备所欠缺的。随着当前新技术的发展，电子测试仪器的总线技术也处于逐渐发展过程中。在电子测试仪器发展时主要具备以下特点：首先，成本高，电子测试仪器通常在几十万，甚至上百万的价格，由于投于较多资金对于测试单位来说会影响其日常经营，并且其使用用户较少，全国可能仅有几家进行该设备的使用，而对于电子测试仪器制造生产商来说，通常采用订单方式进行生产，一般为定向销售的模式，以便有效防止出现销售风险问题。生产周期长，订单生产的方式是与其生产周期具有一定联系的，过去在生产过程中生产周期较长会使交货日期延长，而后期企业却花费较多时间才能够拿到商品，但这种情况下会影响其日常生产。基于上述特点，目前发达国家在使用电子测试仪器时通常采用租赁方式充分发挥该仪器的优势。

2电子测试仪器的特点

2.1测量精度和可靠性要求

一方面可以利用计算机强大的硬件功能提高智能测试仪器的测量精度，另一方面也可以利用各种智能控制算法来提高测量精度和稳定性。特别是一些智能控制算法，如深度神经网络、模糊控制、遗传算法、粒子群算法等不断被引入到智能技术中后，相比于传统测试仪器，智能测试仪器具有更高的测量精度和可靠性。

2.2测试处理

智能测试仪器在测量采样、信号滤波、信号放大、数据补偿、信号转换、数据处理和数据输出的整个过程中都采用新一代的相关测试技术。这其中每个环节的处理速度都比之前有所提高，从而使整体智能测试仪器的测试处理速度得到了突破性的提高。芯片产业的迅猛发展为测量测试获得更高的速度性能提供了基础条件，同时高速度数据处理的计算机或服务器也为测试仪器得到更高速的处理性能奠定了坚实的基础。

2.3自补偿与自诊断

智能化测试仪器不但测量范围广、测量功能多、测量能力强，而且测试仪器还具备了强大的故障诊断和自我补偿能力。随着智能化测试仪器诊断算法的不断进步，其不但能够诊断测试仪器的各种传感器，也能够诊断测试仪器的控制系统、输入端口、输出端口及通信端口，还能诊断软件算法中的补偿系数是否足够优化。智能化测试仪器具备了故障诊断和自我补偿能力，相比传统测试仪器，其具备更高的可靠性、自我维修性和稳定性。

3电子仪器仪表发展现状

当前，我国各行各业快速发展，电子仪器仪表的需求不断增加，极大地促进了电子仪器仪表行业的迅速发展，其应用范围进一步扩大。但是，与发达国家相比，我国电子仪器仪表产业仍处于发展阶段，整体水平比较落后，尤其是在计量工艺与相关技术方面有待进一步提高。大多数计量仪器设备实际精确度不高、种类比较少、外观设计不够美观等问题越来越突出。其中，最主要的是计量仪器的稳定性与精确度不高。所以，必须重视该方面问题。当前，国内计量仪器的发展进程比较缓慢，其研发工艺与技术比较落后，仪器的基础用件质量不过关。同时，国内对电子仪器仪表的整体重视度不高，管理模式有待完善，导致电子仪器处于高维修率、整体质量偏低的状态，严重阻碍了我国电子产业的健康稳定发展。

4现代电子测量仪器的故障

4.1电源部分

电源是电子测量仪器的动力，电源输出是否稳定将直接影响到整机的性能。电源部分一般配有共模电感滤波器、滤波电容及电压调整管等器件。电源工作时温度较高，关机时又趋于常温，因此，容易引起电源附近器件的忽冷忽热，加速器件老化。电源又与电网相连，若电网受雷击及大荷载突变的影响，导致电压瞬间波动、电压跌落、短时中断等现象的发生，都可能引起电源故障。

4.2输入电路

信号输入电路是仪器与外界联系的桥梁，要求抗干扰能力强，稳定性好，高可靠，低失真。对于电子测量仪器一般都有信号输入输出接口，其中信号输入电路故障多发。为了降低对信号源的影响，很多电子测量仪器采用高阻抗输入电路，同时，也可降低信号源输出阻抗、线路电阻、接触电阻等对电压信号的衰减，但高阻抗输入电路易受强电磁干扰的影响。有些电子测量仪器输入电压严重超量程时，很容易导致精确度下降，甚至损坏输入电路。

4.3连接器件

现代电子测量仪器普遍地数字化、智能化与多功能，内部线路采用大量的各类小型连接器，连接强度低，抗振性能差，空气污染又严重，就容易引起接触不良等故障。也有很多通信排线及相应的串口针式连接器与主机相连，这些连接器接触正常与否，直接关系到仪器的工作状态。例如某仪器在使用几个月后发现外接电脑工作正常，但主机无法启动。根据故障现象初步判断为信号通信存在着不畅的问题.

4电子维修中常用测试仪器的应用

4.1虚拟测试

虚拟测试进一步提升电子测试仪器的测试性能。未来在电子测试仪器发展过程中将逐渐广泛应用虚拟测试技术，并且利用该技术获得的数据的精确度较高，同时随着虚拟技术和互联网技术的不断发展，也为测试仪器发展提供了良好保障。比如，电子元件和传感器是电子测试仪器的重要组成，如果引入虚拟测试技术的信号、通信传感以及化学原子反应，进一步能够研发出智能化、高效化的电子测试仪器。可见未来电子测试仪器中虚拟测试也是一种重要指标。

4.2无线通信的应用

无线通信实际上就是一种无线电波发射的方式，可以实现两设备之间数据通信，也是未来通信的主要发展技术。目前该技术已经实现广泛应用，比如蓝牙、WiFi，但这种技术属于短距离信号传输，仅限于其百米内的数据传输，能够改变人们的生活，未来将会逐渐扩大信号传输距离。我国光纤信号传输网络可实现远距离信号传输，甚至可以达到上千米的信号传输。可见，在电子测试设备发展过程中，无线通信技术也是其未来发展目标。未来我国电子测试仪器将实现技术革新。随着当前社会信息化程度的发展，新技术新产品逐渐实现创新，导致人们对于电子测试仪器有更高期待。在当前市场竞争日益激烈的背景下，企业要想获得市场竞争优势，要以市场为导向，不断提高现有的产品技术含量，进行电子测试仪器技术开发，能够使企业在市场中占据核心竞争力。

4.3PDCA循环管理方法

PDCA（计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Act））循环管理方法可应用于电子仪器仪表设备的计量管理与维修过程中，它运用到了休哈特的质量管理方法，能够提高电子仪器仪表设备的计量维修管理质量。一般情况下，PDCA将设备计量管理与维修环节分为4个流程步骤，分别为计划、实施、检查以及处理。要根据企业的实际生产状况以及设备仪器运用情况展开针对性的分析，制定设备的具体生产管理、维修管理与保养管理计划，明确设备维修的基本流程程序，然后再针对故障问题思考具体的故障定位，确定维修步骤，对某些实际发生了设备故障的电子仪器与元器件进行维修。

4.4软件技术的广泛应用

从20世纪80年代开始，在电子测试仪器中已经逐渐开始运用微控制芯片，并且也获得了良好的市场效果。随着当前科学技术的日益发展，电子测试仪器制造厂商在生产中已经广泛应用了多种软件技术，比如usb等新型设备，实现了在测试仪器中软件技术的集中应用，而这些软件应用能够为仪器设备提供标准结构，比如利用软件技术可实现测试数据的分析处理，可通过良好的系统界面呈现效果，增强电子测试仪器的数据分析管理能力，也能够为测试人员提供良好的人际互动。目前操作系统包括安卓系统，可以实现分层结构，将其分为应用、操作、系统层，从一定程度上来看，安卓系统是一种开源系统，开发人员利用代码可在系统开发中获取不同种类的应用，且广泛应用电视、平板、手机等多种硬件设备中。

结语

总而言之，目前电子测试技术是与日常工业生产息息相关的，为能够缩短与发达国家在电子测试仪器方面的差距，需要调整国内电子测试仪器的产业结构，重视产品质量，不断提高技术水平，只有不断地提升电子测试仪器的灵敏度、精确度，才能够保障最终的测试效果，实现工业优化。随着人工智能、大数据技术、5G通信、低轨通信卫星等技术的快速发展，相信在不久的将来，测试仪器智能化的发展必将有革命性的突破。未来电子测试技术将实现与计算机系统融合紧密融合，工作人员应当顺应这一发展趋势，积极引进先进的生产经验和技术设备，并实现一定程度创新，在充分应用互联网技术的前提下努力实现自动化测试仪器的改进创造。

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