智能化儀表的常見(jiàn)故障檢修方法

　　同其他儀表設(shè)備一樣，智能儀表在使用過(guò)程中也可能會(huì)出現(xiàn)故障甚至損壞，一旦產(chǎn)生這樣的問(wèn)題，應(yīng)該盡快予以解決并使儀表能夠恢復(fù)正常工作。當(dāng)然，智能儀表中由于引入了微型計(jì)算機(jī)后，雖然儀表的功能大大加強(qiáng)，但也給診斷故障和排除故障（其中包括微型計(jì)算機(jī)硬件及軟件的故障診斷與處理）增加了一定的困難。這就要求智能儀表的使用、維護(hù)人員必須具備一定的智能化設(shè)備的故障診斷、檢修及維護(hù)的知識(shí)。

　　一、常見(jiàn)故障類型

　　智能儀表的故障類型一般可分為硬件故障和軟件故障兩大類。

　　1.常見(jiàn)的硬件故障

　?。?）邏輯錯(cuò)誤

　　儀表硬件的邏輯錯(cuò)誤通常是由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、加工過(guò)程中工藝性錯(cuò)誤或使用中其他因素所造成的。這類錯(cuò)誤主要包括：錯(cuò)線、開(kāi)路、短路、相位出錯(cuò)等幾種情況，其中短路是最常見(jiàn)的也較難排除的故障。智能儀表在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上往往要求體積小，從而使印刷電路板的布線密度高，使用中異物等常常造成引線之間的短路而引起故障。開(kāi)路故障則常常是由于印刷電路板的金屬化孔質(zhì)量不好，或接插件接觸不良所造成的。

　　（2）元器件失效

　　元器件失效的原因主要有兩個(gè)方面：一是元器件本身已損壞或性能差，諸如：電阻、電容的型號(hào)、參數(shù)不正確，集成電路已損壞，器件的速度、功耗等技術(shù)參數(shù)不符合要求等；二是由于組裝原因造成的元器件失效，如：電容、二極管、三極管的極性錯(cuò)誤，集成塊的方向安裝錯(cuò)誤等。

　?。?）可靠性差

　　系統(tǒng)不可靠的因素很多，例如：金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外部的干擾、電源的紋波系數(shù)過(guò)大、器件負(fù)載過(guò)大等都會(huì)造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等情況也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。

　?。?）電源故障

　　若智能儀表存在電源故障，則通電后，將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求；電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)；各檔電源之間短路；變壓器功率不足，內(nèi)阻大，負(fù)載能力差等。

　　2.常見(jiàn)的軟件故障

　?。?）程序失控

　　這種故障現(xiàn)象是以斷點(diǎn)連續(xù)方式運(yùn)行時(shí)，目標(biāo)系統(tǒng)沒(méi)有按規(guī)定的功能進(jìn)行操作或什么結(jié)果也沒(méi)有。這是由于程序轉(zhuǎn)移到?jīng)]有預(yù)料到的地方或在某處循環(huán)所造成的。這類錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因有：程序中轉(zhuǎn)移地址計(jì)算有誤、工作寄存器沖突等。在采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)時(shí)，錯(cuò)誤可能在操作系統(tǒng)中，沒(méi)有完成正確的任務(wù)調(diào)度操作；也可能在高優(yōu)先級(jí)任務(wù)程序中，CPU在出現(xiàn)死循外。

　　（2）中斷錯(cuò)誤

　?、俨豁憫?yīng)中斷。CPU 不響應(yīng)任何中斷或不響應(yīng)某一個(gè)中斷。這種錯(cuò)誤的現(xiàn)象是連續(xù)運(yùn)行時(shí)不執(zhí)行中斷服務(wù)程序的規(guī)定操作。當(dāng)斷點(diǎn)設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時(shí)反而碰不到斷點(diǎn)。造成錯(cuò)誤的原因有：中斷控制寄存器（1E、IP）初值設(shè)置不正確，使CPU 沒(méi)有開(kāi)放中斷或不允許某個(gè)中斷源請(qǐng)求；對(duì)片內(nèi)的定時(shí)器、串行口等特殊功能寄存器的擴(kuò)展I/O 口編程有錯(cuò)誤，造成中斷沒(méi)有被激活；某一中斷服務(wù)程序不是以RETI 指令作為返回主程序的指令，CPU 雖已返回到主程序，但內(nèi)部中斷狀態(tài)寄存器沒(méi)有被清除，從而不響應(yīng)中斷；由于外部中斷的硬件故障使外部中斷請(qǐng)求失效。

　?、谘h(huán)響應(yīng)中斷。這種故障是CPU 循環(huán)地響應(yīng)某一個(gè)中斷，使CPU 不能正常地執(zhí)行主程序或其他的中斷服務(wù)程序。這種錯(cuò)誤大多發(fā)生在外部中斷中。若外部中斷以電平觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷，那么當(dāng)中斷服務(wù)程序沒(méi)有有效清除外部中斷源（例如，8251 的發(fā)送中斷和接收中斷在8251 受到干擾時(shí)，不能被清除）時(shí)，或由于硬件故障使得中斷一直有效，此時(shí)CPU 將連續(xù)響應(yīng)該中斷。

　?。?）輸入/ 輸出錯(cuò)誤。這類錯(cuò)誤包括輸入操作雜亂無(wú)章或根本不動(dòng)作。錯(cuò)誤的原因有：輸出程序沒(méi)有和I／O 硬件協(xié)調(diào)好（如地址錯(cuò)誤、寫(xiě)入的控制字和規(guī)定的I／O 操作不一致等）；時(shí)間上沒(méi)有同步；硬件中還存在故障等。

　　總之，軟件故障相對(duì)比較隱蔽，容易被忽視，查找起來(lái)一般很困難，通常需要測(cè)試者具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。