Основых тех.экспл. суд эл.об А5_

6.2.4. Эвристический метод

Эвристический метод поиска дефектов в отличии от рассмотренных не задает жестких и обязательных правил выполнения технологических переходов и не требует выполнения предварительного составления перечня всех возможных дефектов в объекте контроля и разработки сложных моделей.

По своей сущности эвристический метод можно называть методом гипотез, так как поиск дефектов начинают, выдвигая гипотезы о возможных их причинах. Выдвижение и проверка гипотез характерны не только для начального этапа. При получении результата выполнения тех или иных технологических переходов выдвигают уточняющие гипотезы о причине дефекта, которые так же проверяют и так поступают до обнаружения дефекта (рис. 6.7).

Приведенная последовательность действий хотя и не дает полной гарантии быстрого нахождения дефекта за вполне определенное и заранее известное число проверок, но значительно повышает вероятность того, что дефект будет найден, делает его поиск целеустремленным и существенно повышает эффективность действий.

Необходимо отметить, что все действия и результаты, полученные при выполнении тех или иных технологических переходов, следует оценивать критически.

Если результаты выполнения того или иного перехода вызывают сомнение, его следует повторить. Любые из полученных при выполнении перехода результатов можно использовать только при полной уверенности.

Если сразу не удается выдвинуть абсолютно правильную гипотезу, не следует считать, что время на проверку ложной гипотезы потрачено зря. Результат проверки опровергающий гипотезу, точно так же приближает к истине потому, что ограничивает круг неисправных элементов и, следовательно, уточняет информацию о причине дефекта.

116

Установление факта существования объекта контроля

Анализ информации о дефекте и его проявлениях для ограничения области

Выбор уточняющих проверок

Выбор и выполнение технологических переходов для уточняющих проверок

Анализ результатов технологических переходов для сужения области поиска

Анализ части схемы для выдвижения гипотез о причинах дефекта

Гипотеза есть		Гипотезы нет

Выполнение формальным методом уточняющих проверок

Анализ результатов уточняющих проверок и выдвижение гипотез

Выбор и выполнение технологических переходов для проверок гип о-

Анализ результатов технологических переходов

Причина дефекта не устранена

Выдвижение уточняющих гипотез на основе полученной информации

Причина дефекта устранена

6.7. Последовательность действий при эвристическим методе поиска дефектов

117

6.3. Измерения при поиске дефектов

6.3.1. Особенности измерений

Используя технологические переходы «измерение» и «промежуточные измерения» следует помнить, что результат практически любого измерения несет не только сведения о значении измеряемого параметра. Так наличие тока в цепи позволяет утверждать о ее целости, а его значение – оценить ее сопротивление (для этого конечно, нужно знать напряжение питания или напряжение на данном участке цепи).

При измерении тока дефект может быть найден не только на основании факта наличия (или отсутствия) тока в какой-либо цепи или отклонение его значения за установленные пределы, но и по характеру изменения тока во времени. Решающим для определения дефекта может оказаться так же характер изменения во времени других параметров – напряжения, мощности. Поэтому при любых измерениях необходимо обращать внимание не только на конечные значения измеряемой величины, но и на характер изменения ее во времени. Характер изменения тока во времени может помочь при выполнении других технологических переходов, например при проверке электрических цепей пробником.

Применяя рассматриваемые ниже технологические переходы, следует помнить, что в большинстве случаев дефект помогает найти не просто измерение какой-то величины, а сопоставление результатов измерений с некоторой информацией о правильной работе объекта контроля. Поэтому начиная подготовку к измерению, необходимо твердо знать как будут использованы его результаты, т.е. каким должен быть ожидаемый результат в каждом конкретном случае.

Пример 6.6. Поиск дефекта по критерию отсутствия или наличия тока в цепи. Схема соединения нагревательных элементов электрической плиты показана на рис. 6.8 (мощность всех групп элементов одинакова). Дефект проявляется в том, что при включении выключателей Q1 и Q2 согласно показаниям ваттметра PW мощность, потребляемая плитой, возрастает меньше, чем после включения выключателя Q3.

118

Рис. 6.8 -Схема электрической плиты

Известно, что при постоянстве напряжения и коэффициента мощности мощность пропорциональна току. Поэтому будем искать дефект, измеряя ток каждой из фаз групп A1 и A2 нагревателей (для простоты на рис. 6.8 условно показаны только места включения приборов). В группе A1, как показывают измерения токи в фазах Аи В равны и отличны от нуля, а ток в фазе С равен нулю. Так как нагревательные элементы включены звездой, можно говорить об обрыве в группе А1 цепи фазы С.

119

В группе А2 ток фазы А меньше токов фаз В и С, что говорит о неисправности нагревательных элементов в фазе А. Следовательно, измерив только один параметр, мы смогли установить дефект. Так как точность измерения тока в этом примере не играет роли, их можно выполнить токоизмерительными клещами.

Приме 6.7 Поиск дефекта в конденсаторе по характеру изменения тока заряда

Рис. 6.9-Схема проверки исправности конденсатора (а) и график изменения тока его заряда (б)

Схема проверки исправности конденсатора показана на рис. 6.9, а. После включения ключа S стрелка прибора РА при отсутствии замыканий или иных повреждений обкладок конденсатора сначала резко отклоняется в область больших токов, а затем плавно перемещается в строну нулевого деления, что соответствует изменению во времени тока заряда конденсатора по кривой, называется экспонентой

(рис. 6.9, б).

Для электролитических конденсаторов существен не только характер изменения тока в процессе заряда, но и его установившееся значение, которое должно соответствовать вычисленному по эмпирической формуле

120

IУТ 0.0001CU m

(6.2)

где С – емкость конденсатора, мкФ; U – рабочее напряжение, В; m – постоянная (m = 0,2 при С ≤ 5 мкФ; m = 0,1 при 50 мкФ > С > 5 мкФ; m = 0 при С > 50 мкФ).

6.3.2. Выбор измерительного прибора

При поиске дефекта выбирают измерительный прибор и составляют схему измерения в зависимости от изменения параметра (величины), диапазона его изменения (номинального и максимального значения), точности, с которой параметр должен быть измерен (погрешности его измерения).

При выборе прибора следует учитывать, что интересующий параметр может быть определен не только прямым измерением, но и косвенно вычислением через другой параметр, связанный с ним.

Для получения достоверных результатов важно не только правильно выбрать и использовать прибор, но и верно составить измерительную схему или подключить прибор, обязательно учитывая его параметры. В ином случае можно получить ложную информацию о состоянии объекта контроля. Так, падение напряжения на внутреннем сопротивлении миллиамперметра, включенного в эмиттерную цепь транзистора, изменяет потенциал эмиттера, напряжение база-эмиттер UБЭ, ток базы и, в конечном итоге, режим работы прибора.

При этом следует учитывать, что если в схеме с общим эмиттером изменение тока базы (при прочих постоянных параметров) обратно пропорционально изменению сопротивления в цепи эмиттера RЭ, то в схеме с общим коллектором влияние сопротивления в цепи эмиттера более сильно, а именно обратно пропорционально:

R RБ (1 )RЭ

(6.3)

где RБ – сопротивление в цепи базы; β – коэффициент усиления транзистора по току. Поэтому ток эмиттера рекомендуется оценивать косвенно, измеряя ток коллектора. Особенно важно учитывать влияние параметров измерительного прибора на режим работы схемы при применении технологического перехода «промежуточные измере-

121

ния», отличающегося тем , что его выполняют в нескольких точках схемы объекта контроля, связанных между собой каким либо сигналом, прохождение которого проверяется от элемента к элементу, от блока к блоку. Вместе с тем влияние прибора на режим работы схемы может иногда помочь поиску дефекта.

Выбирая прибор следует помнить, что его можно использовать не только по прямому назначению (амперметр – для измерения тока, вольтметр – для измерения напряжения), но и для определения других параметров и характеристик. Так, с помощью вольтметра можно кроме измерения напряжения проверить соединение обмоток, электродвигателей, трансформаторов и др.

Предел измерения прибора выбирают в зависимости от диапазона измерения параметра. При этом необходимо, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины лежало возможно ближе к пределу измерения прибора. Кроме того, диапазон изменения измеряемой величины должен перекрываться диапазоном измерения измерительного прибора, как в большую так и в меньшую стороны. Следует учитывать, что приборы с неравномерной шкалой обеспечивают измерение только на участке от 20 до 100 % предела измерения. При прочих равных условиях следует отдавать предпочтение приборам, шкала которых имеет нуль слева или справа, так как приборы с нулем посредине при прочих равных условиях имеет большую приведенную погрешность. (Эта рекомендация не относится к случаю использования прибора с нулем в середине шкалы в качестве индикатора нуля).

Стандартом установлены следующие классы точности приборов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,5; 4,0 и др. Класс точности СК принято опре-

делять как наибольшую допустимую для данного прибора погрешность в процентах, отнесенную к конечному значению рабочей части шкалы. Поэтому погрешность δ0x при любом показании n прибора с пределом измерения N определяют по формуле

	0 X		Ck	N	(6.4)
			n

При выборе прибора по классу точности следует учитывать, что максимальное приближение погрешности δ0x к значению класса точ-

ности составляет примерно 2СК. Поэтому класс точности выбранно-

122

го прибора должен быть, по крайней мере, на один класс выше требуемой точности измерений.

При работе с выбранным прибором для приближения погрешности δ0x к его классу точности нельзя допускать отклонения прибора от нормального положения, поскольку наклон 5 – 10° может вызвать дополнительную приведенную погрешность, равную классу точности. Кроме того, не допускается значительное отклонение температуры окружающей среды от нормальной (20 °С), так как при изменении температуры на каждые 10 – 20 °С (в зависимости от группы прибора) возникает дополнительная погрешность, равная классу точности. Если температура окружающей среды значительно отличается от нормальной, необходимо использовать приборы группы Б или лучше В. Применяя приборы группы А, нужно учитывать, что для них дополнительная погрешность при температуре выше 35°С и ниже 10°С не нормируется. Необходимо так же оберегать прибор от воздействия посторонних магнитных полей.

На результирующую погрешность измерения оказывает влияние не только класс точности и предел измерения, но и число нанесенных на шкалу делений, так как точность отсчитываемого показания в приборах без нониуса не может быть выше половины наименьшего деления шкалы. Поэтому при поиске дефектов следует отдавать предпочтения приборам, шкалы которых имеют не менее 100 нанесенных делений.

При поиске дефектов кроме влияния измерительного прибора на объект контроля возможны так же искажения результатов измерений, вызванные влиянием параметров объекта контроля на измерительный прибор.

Пример 6.7 Определение тока по измеренному напряжению. Пусть необходимо измерить постоянный ток, проходящий через

резистор R, сопротивление которого известно, не разрывая для подключения измерительного прибора цепь тока. Это условие исключает применение амперметров, а так как измеряется постоянный ток нельзя применить токоизмерительные клещи. Поэтому воспользуемся законом Ома, согласно которому падение напряжение на сопротивлении пропорционально протекающему через это сопротивление току.

123

Рис. 6.10Измерение тока по падению напряжения на сопротивлении резистора

Так как сопротивление резистора известно, то измерив на нем вольтметром напряжение U (рис. 6.10), можно по закону Ома вычислить искомый ток

	I	U	(6.5)
		R
	Напомним, что при подключении вольтметра необходимо со-
	блюдать условие
	RPU 100R		(6.6)

где RP U – внутренне сопротивление вольтметра.

Обратим внимание на то, что рассмотренный в примере способ измерения тока более характерен для перехода «промежуточные измерения».

124

Пример 6.8 Измерение сопротивления методом амперметравольтметра.

Рис. 6.11. Измерение сопротивления методом вольметра-амперметра

Возможны два варианта включения вольтметра: параллельно резистору R (поз. I на рис. 6.4) и параллельно группе из последовательного соединения резистора R и амперметра PA (поз. II на рис. 6.4). Обе схемы включения приборов дадут разные результаты, ели для определения сопротивления подставить показания приборов РА и PU в формулу

	I	U	(6.7)
		R

Происходит это потому, что в этой формуле не учтено обязательное для работы реальных приборов потребление энергии от схемы.

Амперметр РА при включении вольтметра PU в соответствии с поз. I будет измерять не только ток, проходящий через резистор R, но и ток, проходящий через внутреннее сопротивление вольтметра RP U. Поэтому фактическое значение сопротивления

	RФ	U		U	(6.8)
		I IPU		I U RPU

125