1、第5章 整机的调试、老化和保护,我们把测试和调整电子电路的一些操作技巧称为电子电路的调试技术。测试：指对电子电路有关的参数及工作状态进行测量。调整：指在测试的基础上对电路的参数进行修正。,电子电路的调试，就是依据设计技术指标的要求对电路进行“测量分析、判断调整再测量”的一系列过程。 “测量”是发现问题的过程。 “调整”是解决问题、排除故障的过程。通过调试，应使电子电路达到预期的技术指标。,调试工作的主要内容：明确调试的目的和要求；正确合理地使用测量仪器仪表；按调试工艺对电路进行调整和测试；分析和排除调试中出现的故障；调试时，应做好调试记录，准备记录电路各部分的测试数据和波形，以便于分析和运行时
2、参考；编写调试总结，提出改进意见。,5.1 整机的调试和老化 5.1.1 整机调试 一、调试前的准备1、技术文件的准备；电路原理图、电路元器件布置图、技术说明书（要包含各测试点的参考电位值，相应的波形图以及其他主要数据）、和调试工艺等。2、测试设备和测量仪表的准备；稳压电源、万用表、示波器、信号发生器、逻辑分析仪、失真度仪、扫频仪等。仪表测试精度应符合技术文件规定的要求，要掌握正确的使用方法，会熟练使用测试设备和测量仪器仪表。,3、被调试整机产品的准备；产品必须经检验确认其装配完全符合电路图并经过绝缘强度的试验后才可交付调试。调试人员应检查工序卡，是否有工序遗漏，签署是否完整，有无检验合格章。
3、 4、工具的准备电烙铁、尖嘴钳、剪刀、镊子、起子等。 5、器件的准备调试过程难免发现某些参数不合适的元器件，需要更换个别的元器件。 6、调试的安全措施（1）仪器、设备的金属外壳都应接地；（2）不允许带电操作。如有必要和带电部分接触，必须使用带有绝缘保护的工具进行操作；（3）大容量滤波电容器要放电再进行操作。,二、整机调试的一般方法和程序（一）调试电子电路的一般方法第一种：分调总调法 即采用边安装边调试的方法。把复杂的电路功能分块进行安装和调试，在分块调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机的综合调试。对于新设计的电子电路，一般会采用此方法。第二种：总调法在整个电路安装完成之后，进行一
4、次性的统一调试。此方法适用于简单电路或已定型的产品及需要相互配合才能运行的电路。一个复杂的整机电路，如果电路中包括模拟电路、数字电路、微机系统，由于它们的输出幅度和波形各异，对输入信号的要求不同，如果盲止连在一起调试，可能会出现不应有的故障，甚至损坏元器件。因此应采用第一种方法。,1、接线通电在通电前先要认真检查测试设备、测量仪器仪表和被调试设备的功能选择位置是否正确。 2、电源的调试（1）电源的空载初调指在切断该电源的一切负载的情况下的初调。未经调试而存在故障的电源电路。如果加上负载，会使故障扩大，甚至损坏元器件，所以先对电源进行空载调试。,（二）调试电子电路的一般程序,（2）等效负载下的细
5、调；经过空载初调的电源，还要进一步进行满足整机电路供电的各项技术指标的细调。为了避免对负载电路的意外冲击，确保负载电路的安全，通常采用等效负载代替真实负载对电源电路进行细调。,（3）真实负载下的精调；经过等效负载下细调的电源，其各项技术指标已基本符合负载电路的要求，这时就可接上真实负载电路进行电源电路的精调，使电源电路的各项技术指标完全符合要求并调到最佳状态。此时可锁定有关调整电位器，使电源电路可稳定工作。被测电路通电之后不要急于测量数据和观察结果。首先要观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否闻到异常气味，手摸元器件是否发烫，电源是否有短路现象等。,3、电路的调试指电源电路精调完毕后，其余电路的
6、调试。这些电路的调试通常按各单元电路的顺序进行。,（1）静态调试指在没有外加信号的条件下所进行的直流测试和调整过程。通过静态测试模拟电路的静态工作点、数字电路的各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等，可以及时发现已经损坏的元器件，判断电路工作状态，并及时调整电路参数。 （2）动态测试是在静态调试的基础上进行的。在电路的输入端加入合适的信号或使振荡电路工作，并沿着信号的流向逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标。 4、温度环境试验用来考验电子整机在指定的环境下正常工作的能力，通常分为低温试验和高温试验。,5、整机参数复调在整机调试的全过程中，设备的各项技术参数还 会有一定程度的变化，通常在交付
7、使用前应对整机参数复核调整，以保证整机设备处于最佳的技术状态。 （三）电子电路调试过程中的注意事项1、正确使用测量仪器的接地端。电子仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起，否则机壳引入的电磁干扰不仅会使电路的工作状态发生变化，而且将使测量结果出现误差。2、在信号比较弱的输入端，尽可能用屏蔽线连线。3、要注意测量仪器的输入阻抗与测量仪器的带宽。4、要正确选择测量点。用同一台测量仪器进行测量时，测量点不同，仪器内阻引进的误差大小将不同。,5、测量方法要方便可行如需要测量某电路的电流时，尽可能测电压而不测电流，因为测电压不必改动被测电路，测量方便。 6、调试过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记
8、录。记录内容包括：实验条件、观察到的现象、测量的数据、波形和相位关系等。 7、调试时一旦发现故障，要认真查找故障原因。切不可一遇故障解决解决不了就拆掉线路重新安装，因为重新安装的线路仍可能存在各种问题。,三、故障诊断的一般方法在调试过程中，故障常常是不可避免的，因此需要掌握故障的一般诊断方法。1、信号寻迹法按信号的流程逐级进行查找。从电路的输入端加入适当的信号（频率、电压幅值参数满足电路要求），用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分传输的情况，然后根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，如果有问题，及时处理。也可从输出级向输入级倒推进行，信号从最后一级电路的输入端加入，观察输出端是
9、否正常，然后逐级将适当信号加入前面一级电路输入端，继续进行检查。,2、对分法把有故障的电路分为两部分，先检测这两部分中究竟是哪部分有故障，然后再对有故障的部分对分检测，一直到找出故障为止。采用“对分法”可减少调试工作量。对分法通常适用于一个故障的电路，有明显的局限性。 3、分割测试法对于一些有反馈的环形电路，如振蒎器、稳压器等，各级的工作情况互相牵连，这时可采取分割环路的方法，将反馈环去掉，使系统成为一个开环系统，然后逐级检查。,4、电容旁路法如遇电路发生自激振荡或寄生调幅等故障，检测时可用一只容量较大的电容器并联到故障电路的输入或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的部位。如：在放大电
10、路中，旁路电容失效或开路，使负反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看到输出幅度恢复正常，即可断定旁路电容问题。 5、对比法将有问题的电路的状态、参数与相同的正常电路进行逐项对比，此方法可以较快地从异常的参数中分析出故障。,6、替代法把已调好的单元电路代替有故障或有疑问的相同的单元电路，这样可以很快判断故障部位。 7、静态测试法找到故障部位后，要确定是哪一个或哪几个无器件有问题，最常用的就是静态测试和动态测试。静态测试就是用万用表测试电阻值、电容值、电路是否断路或短路，晶体管和集成电路的各引脚电压是否正常等。 8、动态测试法测试时在电路输入端加上适当的信号再测试元器件
11、的工作情况。,5.1.2 整机的加电老化 一、老化的目的和要求1、加电老化的目的：通过老化发现并剔除早期失效的电子元器件，提高电子设备工作可靠性及使用寿命，同时稳定整机参数，保证调试质量。2、加电老化的技术要求（1）温度：通常在常温下进行。有时对整机的单板、组合件进行部分的高温加电老化试验，分三级402， 55 2， 702 （2）循环周期：每个周期加电时间4小时，断电时间0.5小时（3）积累时间：加电电化时间累积计算，累积时间通常为200小时。（4）测试次数：根据产品技术设计而定（5）测试间隔时间：通常为8小时、12小时、24小时，也可根据需要另定。,二、整机加电老化试验大纲及一般程序1、加
12、电老化试验大纲整机加电老化前就拟制老化试验大纲作为试验依据。（1）老化试验的电路连接框图；（2）试验环境条件、工作循环周期和累积时间；（3）试验需用的设备和测量仪器、仪表；（4）测试次数、测试时间和检测项目；（5）数据采集的方法和要求；（6）加电老化应注意事项。,2、加电老化试验的一般程序（1）按试验电路连接框图接线并通电；（2）在常温条件下对整机进行全参数测试，掌握整机老化试验前的数据；（3）在试验环境下开始通电老化试验；（4）按循环周期进行老化和测试；,（5）老化试验结束前再进行一次全参数测试，以作为加电老化试验的最终数据；（6）停电后，打开设备外壳，检查机内是否正常；（7）按技术要求重新
13、调整和测试。在进行老化试验时，若整机设备出现故障，就立即退出试验，待故障排除后方能继续试验，故障排除后继续老化的时间不得少于两个循环周期。,3、整机加电老化数据的处理和分析对加电老化试验过程中所取得的数据要进行统计、对比和有关计算，明确电子整机主要技术参数在老化过程中的特征值，列表或绘制有关特征值随时间的关系曲线，同时对该批电子整机产品的工作稳定性和一致性等作出评价。,5.2 整机产品的防护措施 5.2.1 整机产品防护的意义和技术要求一、电子整机产品采取防护措施的意义在电子整机设备的使用和贮存的环境中，有许多影响设备工作可靠性和工作寿命的因素。1、温度的影响环境温度的变化，会造成材料的物理性
14、能和电参数的变化，容易使产品表面涂层剥落。高温环境会加速塑料、橡胶材料的老化，而低温和极低温又能使导线和电缆的外层绝缘物发生破裂。2、湿度的影响潮湿会使许多材料吸水，降低了材料的机械强度和耐压强度，从而造成元器件性能的变化，甚至造成漏电和短路故障。,二、电子整机产品防护的技术要求1、尽量采取整体防护结构根据产品结构和环境条件，应尽可能采用防护效果好的整体防护结构。（如密封式机壳）2、金属零件均应进行表面处理为防止整机产品金属零件被腐蚀，应采取电镀或喷漆等表面处理防护措施。3、非金属材料应尽量采用热固性和低吸温性塑料对产品中易吸潮和易受微生物侵蚀的材料，使用前必须进行防腐和杀菌处理。4、保持生产
15、过程中的清洁在装配焊接时，严禁用裸手触摸元器件，印制电路板，防止手汗的腐蚀。,3、霉菌的影响霉菌能降低和破坏材料的绝缘电阻和耐压强度，是因为霉菌新陈代谢过程中产生的酸会对金属或非金属材料产生腐蚀。,5.2.2 整机产品的防护工艺电子整机产品的防护，通常采用表面喷涂防护漆和灌封绝缘材料工艺。一、喷涂防护工艺主要用于电子整机和印制电路板组装件的表面防护，它可以提高产品的抗湿热、抗霉菌的能力。1、喷涂前的准备（1）喷涂液的配制（2）被喷涂产品表面的清洁处理2、预烘去湿处理提高产品的干燥度，预烘时间与环境的相对温度和预烘温度有关。见75页表5-1。3、喷涂 喷涂分两次进行（第一次喷涂后，在50干燥箱中
16、烘2小时，再进行第二次喷涂，两次喷涂的总厚度为30-50微米。）,4、干燥体积小的喷涂件，可在干燥箱中进行。对体积较大，不能放进干燥箱的整机或不允许进入干燥箱的产品，可放置在清洁无尘、干燥、通风的室内进行自然干燥。 5、质量检测产品完成喷涂后，应认真检验喷涂质量。（1）漆膜均匀、光滑、光亮，无流痕、堆积、泛白、针孔、皱纹等缺陷。（2）漆层内无灰尘、纤维及其他多余物。（3）无漏涂部位，不需喷涂的部位无漆痕。（4）固化程度、漆层厚度、附着力等应符合工艺文件规定的技术要求。,二、灌封工艺,灌封保护主要用于小型电子设备和电子部件，以提高密封、防震等防护能力。灌封工艺工序组成：1、灌封前的准备先经过调试
17、，再检验合格并进行清洁处理后喷涂有机硅漆。2、胶液的配制不同的硅橡胶，配方不同，可参阅产品使用说明。3、灌注将待灌封的印制电路板组装件或其他电子部件放置稳妥，把胶液徐徐注入灌封部位。4、固化经灌封的电子部件或印制电路板组装件，在室温下静置24小时，待固化后再作一次清理。,5.2.3 电子整机产品内多余物的控制电子整机设备内多余物的存在会造成电路的短路、接触不良等故障，也会影响整机内机械零部件的正常运行。因此，严格控制多余物也是电子整机产品重要的防护措施之一。 一、产生多余物的主要因素1、设计、工艺不合理及生产安排不当，造成环境污染；2、人员素质不高；3、管理不严和制度不健全4、其他偶然因素 二
18、、控制多余物的措施1、设计时应考虑到多余物的控制产品设计要合理，尽量避免在壳体上开孔，敞口的通道和电连接器应加防尘保护措施。要防止产品掉漆、镀层脱落、生锈和脆化断裂。作好产品的包装设计，保证在运输、贮存期内有效地防止多余物的产生。,2、生产工艺应保证对多余物的控制根据产品的特点，在整机生产过程中要制定并严格执行防止多余物的工艺措施、方法和检验要求。工艺布局要合理，制定合理的工艺流程，简化生产过程。 3、整机装配时注意对多余物的控制装配场地要保持整洁，严格限制无关人员进入。 4、运输贮存中重视对多余物的控制贮存元器件，装配件的库房应清洁整齐，防止大气污染和灰尘侵蚀，要保持规定的温度和湿度。,总结： 作业：,
