1、电子设备维修技术习题解答电子设备维修技术(第2版)习题解答第1章思考题与练习题1-1 填空题1. 高温环境对于发热量大的仪器设备来说会使机内温度上升到危险程度，使 元器件损坏或迅速 老化 ，使用寿命大大缩短。2. 空气绝缘程度随海拔升高而下降，海拔升高100m，绝缘程度约下降 1 。3.电子设备应安装在基本无振动的环境中，要求振动频率 0.114Hz 范围内，振动幅度小于 0.25mm 。4电子设备日常维护基本措施的六个方面为:防尘与去尘 、防潮与驱潮 、防热与排热 、防振与防松 、防腐蚀 、防漏电。5.了解故障情况应了解以下主要内容：故障发生的 时间 。故障发生时的 现象 。故障发生时操作人
2、员的 动作行为 。设备的 历史 等。6.电子设备故障诊断应遵循：先 外 后 内 、先 粗 后 细 、先 易 后 难 、先 常见 后 稀少 、由 大部位 到 小部位 的原则。1-2简答题1.电子设备维修分为哪三级？电子装备维修又分为哪三级？答：电子设备维修分为：第一级维修是更换整个模块；第二级是更换电路板等组件；第三级是更换元器件。电子装备的传统的维修分为：大修、中修、小修三级。2.凝露现象对电子设备危害很大，它往往在什么情况下发生？答： “凝露”现象是在低温环境下，会使空气的相对湿度增大，有时可能达到饱和而使机内元器件及印制电路板上产生水滴。经常发生在长期闲置或周期性停机后，特别是在低温高湿的
3、条件下（例如冷天下雨的清晨）刚刚开机的一段时间里。3. 为防止电子设备中元器件产生霉菌，应注意什么问题？答：为防止电子设备中元器件产生霉菌，应注意不为它的繁殖提供营养基。为此应：经常及时清除元器件上灰尘；为使不留下人手的汗迹，焊接、装配、调试时戴手套；清除油脂等。4.供电品质诸因素中对电子设备影响最大的是什么？它的特点是什么？其产生的主要原因有哪些？答：尖刺形与高频阻尼振荡形的瞬态电压对电子设备威胁最大，因这种瞬时电压的幅值高（可达几千伏），频谱宽（可达几百兆赫兹）。其产生原因主要是：1）由于某一负载回路发生短路故障，使附近其他负载上的端电压突然跌落，当故障回路的断路器或熔断器因过电流而自动切
4、断故障电路时，线路电压立即回升，并产生尖刺形瞬时过电压。若线路电压跌落后几秒内不能恢复到规定限度内，则属于欠电压；若跌落后很快恢复（一般不超过一个周波），则产生尖刺形瞬态电压。2）雷电感应。3）切断大容量负载时的电弧。4）大功率半导体器件（如晶闸管）的高速切换等。5. 简述精密电子仪器设备运行环境要求。答：通常规定精密电子仪器设备应在恒温（201）和恒湿（相对湿度为50）的条件下工作运行。且电源电压的变化范围为5。因此，室内应配有空调器、去湿机和交流稳压电源。为了有效地消除电源干扰，电网电源必须经隔离变压器、滤波器和稳压器等预处理后进行供电，并有良好的接地装置（接地有效电阻应小于3）。对于高频
5、精密仪器设备，应在金属网屏蔽室内使用，并将仪器的机壳良好接地。在灰尘过多的场所，应对空气进行净化处理，以保证必要的清洁度。6. 简述用万用表测电子仪器设备绝缘程度步骤。电子仪器设备绝缘电阻有何要求？答：用万用表的250V交流电压档，进行漏电程度的检测。其具体测试方法如图1-1所示。测试时，先把被测电子仪器设备接通交流电源，然后将万用表测试棒之一接触仪器设备的机壳或地线接线柱，再将另一根测试棒碰触双孔电源插座一端。如无交流电压指示，则再将这根测试棒碰触电源插座另一端，如图1-1中虚线所示。如在两者测试中电子仪器设备的漏电程度已超过允许安全值，应禁止使用，并进行维修7.用万用表测电子仪器设备机壳带
6、电没有负荷能力时，万用表上250V档扳至100V或50V档时电压指示值会随之变小，为什么？答：其原因是：如仪器设备外壳带电没有负荷能力，说明其漏电电荷量是有限的，且较少。当万用表由250V档扳至100V或50V档时，电压表的内阻迅速变小，有限电荷流经电阻部分或大部分转变为热能消耗掉了，示值变小。如仪器设备外壳带电有负荷能力，说明其漏电电荷量大，且能源源不绝提供，当万用表由250V档扳至100V或50V档时，当电表内阻变小时，电流基本不变，示值基本不变。8.说明图1-2中三芯电源插头插座接法图1-2c、d错误原因和后果。答：图c电路当插头插进插座时，电子仪器外壳与L线相线相接。外壳带220V高压
7、电，实验人员接触电子仪器外壳，造成触电，甚至可能危及生命安全。图d电路当插头插进插座时，L线与N线短接，形成很大短路电流，轻则烧蚀插头插座，如此时电子仪器的电源开关是闭合的，产生很大浪涌电流会烧坏电源变压器等仪器内的元器件。9.简述仪器设备操作开机时的注意事项。答：交流电压检查仪器设备开机通电前，应检查仪器设备的工作电压与电网的交流电压是否相符，检查仪器设备的电源电压变换装置的设置部位是否正确。有的进口仪器记号，更换后不要插错位置。面板检查在开机通电前，应检查仪器设备面板上各种开关、旋钮、度盘、接线柱、插口等是否松脱或滑位。仪器设备电源开关应扳置于“断”（OFF）部位。面板上的“增益”、“输出
8、”、“辉度”及“调制”等控制旋钮，应依逆时针方向转到底，即旋置于最小的部位。防止仪器通电后可能出现的冲击现象，而造成某些损伤或失常。接地检查在开机通电前，应检查电子仪器的接“地”是否良好。在多台电子仪器联用场合，应使用金属编织线作为各台仪器的公共地线连接起来；尽可能不用单芯导线做地线，以免杂散电磁场感应而引起干扰。10. 电子仪器设备操作运行时应注意什么问题？答： 在仪器设备操作运行过程中要注意如下问题：1）在仪器设备操作运行过程中，对于各种开关、旋钮、度盘的扳动或调节操作，应缓慢稳妥，不应猛扳快转。当遇到转动困难时，不能硬扳硬转，应检查修理，以免发生人为损坏。对于输出、输入电缆的插接或取离，
9、应握住电缆的绝缘柄进行操作，不应直接拉扯电缆线，以免拉断内部导线或焊头。2）用信号发生器输出信号进行维修测试时，信号发生器的输出端应串接隔直电容，才能连接到有直流电源电压的电路节点上，防止损坏信号发生器的衰减器。3）使电子仪器进行测试时，应先接上“低电位”端子（即地线），然后再接“高电位”端子。反之，测试完毕后，应先拆除“高电位”端子，再拆除“低电位”端子，以免发生冲击现象。4）操作运行前应熟记操作规程及注意事项，严禁违章操作。11.电子设备整机厂生产过程中安排元器件老化工艺的目的是什么？答：老化筛选的原理及作用是，给电子元器件施加热、电、机械的或多种结合的外部应力，模拟恶劣的工作环境，使它们
10、内部潜在的故障加速提前暴露出来，然后进行电气参数测量，筛选剔除失效或变值的元器件，尽可能把早期失效消灭在正常使用之前。12 电子仪器设备维修一般包括哪些程序？答：包括研究熟悉工作原理熟悉操作运行规程了解故障情况，发现故障线索初步表面检查，确定故障症状修前定性检测拟订故障检测方案故障分析诊断故障处理校验填写检修记录及时交付使用13. 试述检定与检验的异同。答：检定是计量检定的简称，是指为确定计量器具的计量特性是否合格所进行的全部工作。是国家计量主管部门国家技术监督局指定的检定单位，依据国家法规(检定规程)进行的政府行为，具有准确性、一致性、溯源性、法制性，且具有强制性。仪器设备维修单位若没有经技
11、术监督局的授权，不是检定单位，无权进行检定。检定在计量工作中具有重要地位，检定必须严格按国家计量主管部门颁布的检定规程进行。检定规程是为检定计量器具而制定的技术法规，其中对法规的适用范围、计量器具名称、计量性能、检定条件、检定项目、检定结果处理及检定周期等均做出明确规定，实际工作中必须遵循。对电子测量仪器的检定，是借助于标准仪器或通过法定检定的同类型仪器，按检定方法对修复后的仪器的主要技术指标进行对比，以检查其性能是否下降；或进行必要的调整与校正，以保证仪器的性能参数符合标准要求。对于电子设备的检验，是参照生产厂家的设备检验条件，测试整机性能指标，进行调整与校正，使性能参数达到标准要求。相同点
12、：都需使用规定的仪器设备，测试整机性能指标，进行调整与校正，使性能参数达到标准要求。14. 在维修故障处理时应注意哪些问题？答：注意事项(1)元器件的替换和代用 替换元器件时，理想的情况是规格型号完全一致。替换前一般要进行性能参数测试，经过仔细挑选测试。没有同型号元器件可供替换时，可用性能相同元器件代替。 (2)工艺问题 生产厂家从元器件筛选、老化，到部件、整机的装配、调试，都是严格按照工艺规程进行的。修理中，应尽可能按照原工艺要求进行。严防虚焊，严禁用焊油助焊，防止将线头、焊渣落入机内，任何一点疏忽，都会带来不必要的麻烦或损失。(3)机械故障 电子仪器设备，常会发生机械故障，如磨损、变形、紧
13、固件松动等，造成接触不良、机械传动失灵等，这些故障常可修复，需认真仔细对待。对于光、机、化学、生物、医疗等电子设备，要与使用者密切配合，一起修理，以便取长补短。切忌盲目乱动，带来后患。15. 在哪些情况下不能随意进行故障处理？答：维修人员在以下情况下不能随意处理故障，进行修理。1）保修期内，不应随意拆、焊，以便核查责任。如生产科研急需，需经有关部门主管领导批准后，方可维修。2）对工作原理一时难以搞清的复杂仪器设备，对工艺上有困难的仪器，如微波器件的腔体等部件，特别是非标准零部件的故障不能轻易处理，应与生产厂家联系，请有关专业人员修理。16.电阻器的降额系数的取值应在什么范围内？取S=0.08是
14、否可以？为什么？答：电阻器主要降额对象为功率，且与电阻器的工作环境温度有关。一般当环境温度低于65时，S取值在0.10.6之间，温度越高降额系数取值越小。取S=0.08是不可以的。因当S0.1时，电阻器工作时产生的热量过低，不利于潮气的驱除，失效率反而会增大。1-3计算题在进行平均寿命测试中，有1万台产品，2000h内失效产品有2台，计算其平均寿命MTBF。解：=1.0/hMTBF=1.0h第2章思考题与练习题2.1 选择题1.在应用测量电阻法检查故障时，检测小功率晶体管万用表应选择（ C ）档。A.10 B. 100 C. 1k D. 10k2.在应用测量电阻法检测故障时，检测大功率晶体管万
15、用表应选择（ B ）档。A. 10 B. 100 C.1k D. 10k3.在应用短路法检测故障时，短路用的电容器电容量选择很重要，在检测高频寄生振荡时，应选（ A ）的电容器。A. 0.01F B. 10F C. 2000F4.在应用短路法检测故障时，检测低频自激振荡，应选（ B ）的电容器。A. 0.01F B. 10F C. 2000F5.应用测量电阻法测试元器件，测试指针式指示电表表头线圈应选（ A ）档。 A.R1k B.R10 C.R1 6. 用通电观查法检查电子设备故障时，一般用逐步降压法，需用电压表和交流电流表，交流电流表按以下公式选择量程，正确的是（ A ）。A.2P/U B
16、. P/U C. P/2U 2-2填空题1.同类比对法是将被检修仪器设备与同类型完好的仪器进行比较，比较电路的工作电压、波形、工作电流、对地电阻、元器件参数的的差别，找出故障部位，原因。2.底事件又称基本事件，是不需要进一步发展的 进一步发展的初始失效事件。3.人工神经网络显示出人脑的若干特征，具有初步的自适应能力和自组织能力。它也是一个具有学习能力的系统，可以发展知识，以至于超过设计者的原有的知识水平。4.Agent是一个具有自主性、反应性、主动性和社会性特性的由硬件和软件构成的计算机系统， 通常还具有人类的智能特性，如知识、信息、意图和愿望等。2-3简答题1不通电观察法有何局限性？答：直觉
17、法有其局限性，有时感觉到的不是故障根本原因，而是故障引起的有些现象和后果，更何况有些元器件的损坏变质和虚焊在外表无任何迹象，单凭直觉法是很难发现故障的。2.通电观察法适用于那些场合？答：通电观察法特别适用于检查引起跳火、冒烟、异味、烧熔丝等故障现象的部位与原因的诊断。3. 应用对症下手法检查故障的先决条件是什么？答：对症下手法又称字典法或对号入座法。先决条件是有较完整的维修资料，诸如各级电路的工作电压、波形图以及常见故障现象、产生原因、检测方法对照表等。4.应用测量电压法时应注意哪些问题？ 答：应用测量电压法时应注意以下问题：应注意直流电压表“+”“”极性，以便确定电压或电流方向。应注意工作点
18、电压的相对测量点：一般是对地线（即对机壳）的；有的是对0V线（即浮地电路）的；有的是电极之间的；需分门别类、仔细测试。电子电压表的接入，应注意“高”电位端和“低”电位端的先后次序，即测量时应先接“低”电位端（即地线），后接“高”电位端；测量完毕，应先拆“高”电位端，后拆“低”电位端。应注意电压表的输入阻抗和频率范围对检测结果的影响。5. 应用替代法检查故障时有何先决条件？答：应用替代法检查故障时先决条件是：要有：有备份件；有同类型仪器设备；有与机内结构完全一样的零部件。6. 应用波形检查故障，应注意什么问题？答：应用波形检查故障，应注意以下问题：应选用适当带宽和灵敏度的示波器，最好选用具有定量
19、测试功能的示波器，即具有标准的增幅灵敏度、扫描速度、比较电压和时标信号等功能的示波器。一般情况下，示波器的带宽应为被测信号最高频率分量的3倍。 应注意示波器输入阻抗对被测电路的影响,必要时应使用10：1固定衰减探头进行检测。应注意被测电路中的直流电压对示波器输入端器件的影响。一般，应串联隔直电容进行测试。要注意各波形的相对时间关系。即在对一个电路测量时，常需测量多点的波形，这就必须对各个点逐次分时测量，每次测量必须用同一时间基准去触发，这样才能比对各测量波形的相对时间关系。测量时要区分被测信号的不稳定还是示波器未调试稳定而引起的波形不稳。这两种波形不稳定判别的最简单方法是：在测量波形之前，用示
20、波器探头先测示波器的校准波形。若示波器无校准波形，也可通过观察波形来判断，通常波形不稳时，在示波器上基线的前段较稳定，而随着向右扫描，离散即虚影会越来越大，波形法适用于时间域的测量，因此特别适用于模拟信号的波形测量。在某种情况下，也可用于频域和数据域的测量，如测脉冲波形、测计数器的各级输入、输出波形等，但对复杂的或规律性不强的数字信号，虽可用以观察，但很难用来判断故障，这时需用逻辑分析仪、数字特征分析仪等数据域测量仪器进行观测。7. 短路法对哪些故障特别有效？答：短路法对于噪声、干扰、纹波、自激（寄生振荡）及示波器无光点等故障的判别特别有效。8. 应用短路法时，除电容量选择外，还需注意什么问题
21、？答：应用短路法时，除电容量选择外，还需注意以下问题：1）旁路电容器的耐压值应大于 电路的 直流电源电压。2)应注意电解电容器“+”“-”极性不能接错，否则会击穿或发生爆炸。3)高压或大容量的旁路电容器，使用后应并联适当的电阻进行放电，以防触电事故发生。4)在多级链式结构中，应用短路法时应采用“二分法”从中间一级开始短路，这样可较快缩小范围，减少短路次数，节约时间。 9. 应用短路法从哪一级开始效率最高？为什么？答：应用短路法时应采用“二分法”从中间一级开始短路最有效。这样可较快缩小范围，减少短路次数，节约时间。 10 用改变现状法检查故障应注意哪些问题？答：用改变现状法检查故障应注意以下问题
22、：1)首先切断被修电子仪器设备的电源开关，在断电的情况下能进行改变现状的操作，以防损坏事故发生或人身安全事故发生。如需要带电进行调试，也应注意防止螺钉旋具碰触其他元件而造成短路或触电事故，必要时使用绝缘材料（如胶木、塑料等）制作的螺钉旋具进行调试。磁芯调节不能用铁质螺钉旋具，以免对磁感应强度产生影响,而应选用无感螺钉旋具。2)严格说来在检修电子仪器设备时，一般不应随便变动可调元件旋置部位。要变动时应采取以下措施：第一，做好定位标志；第二，先测得阻值、电压值、频率值或使用示波器或扫频仪等仪器检测波形等。11 简述应用分割测试法注意事项？答：应用分割测试法注意事项：1)在进行分割操作、检测复位之前
23、均应切断电源，以防损坏被测电路中元器件或插件。2)对于直接耦合系统，应考虑分割元器件后，对前后各级电路工作点的影响，必要时应采取保护措施（如切断集电极电源等）。3)对于不能空载运行的电路，不能贸然进行分割操作，以防损坏电路。这样不但不能查出故障，反而人为增加故障。如确需分割，应接好相应的负载。4)对分割的单元电路有时要进行必要的改接，才能测试其功能的好坏。5)逐次分割测试后，要把无故障部分按原样焊接好，以防查找其他故障时，忘记前面的分割，造成新的故障。12 应用信号注入法，为什么要在信号发生器和被测电路间串接一个隔直电容？答：考虑被测电路上直流电压对信号发生器的影响，防止较高直流电压损坏信号发
24、生器衰减器。13 应用逻辑分析法检查故障，应具备什么物质条件?答：应用逻辑分析法检查故障，应具备进行逻辑分析的仪器，如：逻辑探头、逻辑脉冲分析器、电流跟踪器、逻辑夹头等，甚至使用专门的逻辑分析仪，诸如逻辑时间分析仪、逻辑状态分析仪、特征分析仪等。14.画出图2.16所示方波-三角波产生电路uo2无信号输出的故障树，并作简要说明。图2.16 方波-三角波产生电路解：把“方波-三角波产生电路uo2无信号输出”作为顶事件。总电源失效方波发生器、积分电路均无电源供给，其中原因很多，且没有给出电源的类型、电路等，作为待发展事件。电阻R1断开，切断积分电路与方波产生电路间的联系，电路不能正常工作，作为底事
25、件。方波产生电路失效、积分电路失效作为中间事件。A1、A2无电源供给作为待发展事件。稳压二极管被短路，使方波发生器输出信号被短路。原因较多，且发生几率很低，作为待发生事件处理。可画出故障树如下图所示，仅供参考。15简述多传感器信息融合技术的基本原理、目标及其应用领域。答：多传感器信息融合是对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。多传感器信息融合技术的基本原理就如同人脑综合处信息的过程，充分利用多个传感器的资源，通过对各种传感器及其观测信息的合理支配和使用，将各种传感器在空间和时间上互补和冗余信息，依据某种优化准则组合起来，产生对观测环境的一致性解释和描述。信息融合的目标是在各传感器分别观测信息的
26、基础上，通过对信息的优化组合导出更多的有效信息，其最终目的是利用多个传感器共同联合操作运行的优势，来提高整个传感器系统的有效性。信息融合技术广泛应用于许多领域，如机器人和智能仪器系统；无人驾驶飞机；目标检测与跟踪；自动目标识别；多源图像复合等。16. 查找故障一般遵循哪些原则？答：查找故障一般遵循以下顺序原则：先外后内，先粗后细，先易后难，先常见后稀少。第3章思考题与练习题3.1 调试包括测试和调整两部分，又可分为 整机 和电路调试。3.2 调试方法有哪两种？它们分别适用于什么场合？答：调试的方法有以下两种：第一种是采用边安装边调试的方法。也就是把复杂电路按原理框图上的功能分块进行安装和调试，
27、在分块调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机调试。这种方法一般适用于新设计电路，以便及时发现问题并给予解决，以利于调试工艺文件的编制或修订。第二种方法是整个电路安装完毕后，一次性调试。这种方法一般适用于定型产品和需要相互配合才能运行的产品。3.3 简述电子电路调试注意事项。答：在电子电路调试过程中应注意如下问题：1）调试前，应仔细阅读调试工艺文件，熟悉整机工作原理，技术条件及性能指标。2）调试用仪器设备，一定要符合技术监督局规定，定期送检。要注意测量仪器的输入阻抗必须远大于被测电路输入阻抗。测量仪器带宽应等于、大于被测电路带宽的3倍。调试前要熟悉各种仪器的使用方法，并加以检查，避免
28、使用不当或仪器出现故障时作出判断。3）测量用所有仪器的地线应与被测电路地线连在一起，使之建立一个公共参考点，测量结果才能正确。4）调试过程中，发现器件或接线有问题，需要更换修改时，应先关断电源。更换完毕，经认真检查后，才可重新通电。5）在信号比较弱的输入端，尽可能使用屏蔽线连接。屏蔽线的外屏蔽层要接到公共地线上。在频率较高时要设法隔离（消除）连接线分布参数的影响，例如，用示波器测量时应使用有探头的测量线，以减小分布电容的影响。6）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，仪器内阻引起的误差大小将不同。7）测量方法要方便可行。如在PCB中测电流，尽可能先测电阻两端电压，换算成电流
29、，因用电流表测电流很不方便。8）调试过程中，不但要认真观察和测量，还要认真做好记录。包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系等。必要时在记录中附加说明，尤其是那些和设计不符的现象，更是记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察到的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现设计和安装上的问题，加以改进，以进一步完善设计方案。要通过调试，收集积累第一手材料，积累丰富自己的感性认识和实践经验。9）调试过程中自始至终要有严谨细致的科学作风，不能存在侥幸心理。出现故障时要认真查找故障原因，仔细分析判断。在实验或课程设计过程中，切忌一遇故障，解决不了问题就要拆掉线路重新安装，因重新安装线路仍可能存在问
30、题，况且在原理上的问题不是重新安装就能解决的。再则，重新安装而不找出原因，使自己失去一次分析问题和解决问题锻炼的机会。3.5 集成运放双电源改为单电源的原则（改变方法）是什么？答：运放放大电路双电源改单电源实用电路要加偏置电路，电路偏置电压设置原则是将同相输入端电压U+、反相输入端电压U-、输出端电压Uo三端直流电压调至电源电压的一半，即在上图a中，为使，应使R2=R3。3.6 在集成运放堵塞现象是怎么产生的？怎样消除？答：所谓“堵塞”现象，是运放不能正常工作或者说不能调零，关断电源过一段时间再开机又可恢复正常工作或可以调零。产生“堵塞”现象的原因是：运放输入信号幅度过大或混入干扰，使集成运放
31、输入级某级晶体管饱和，它的集电结由反向偏置变为正偏，其集电极电压变化的相位将和基极电压变化的相位相同，因而原来引入的负反馈变成正反馈，致使输出电压升至极限值，对输入信号不再起反应，即使输入电压减至零，也不能使输出电压回到零，而须切断电源重新开机方能正常。严重堵塞时可能会烧毁运放组件。因输入信号幅值过大而引起的堵塞现象可以采用如下图所示输入限幅保护电路加以防止。3.7 在集成运放调试时发现温漂现象严重，应怎样消除或减弱？答：如果集成运放实际的输出电压温漂与运放的温漂指标属于同一数量级，这属于正常现象。如实际的温漂量过大，而运放组件本身又完好的情况下，应从以下几个方面查找故障原因，予以排除。1）接线是否牢靠，有否虚焊，运放组件是否自激或受强电磁干扰。2）输入回路的保护二极管（早期的玻璃壳二极管）是否受到光的照射。3）运入组件是否靠近发热元件。4）调零电位器滑动臂的接触是否良好，以及它的温度系数和运放的要求是否一致。3.8 用集成运放组成滞回电压比较器电路，若输入电
