Розробка методичних рекомендацій з проведення ремонту та пошуку несправності аналогового осцилографа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Практична робота

Тема: Розробка методичних рекомендацій з проведення ремонту та пошуку несправності аналогового осцилографа. Алгоритм проведення діагностування та типові несправності аналогових осцилографів

Вступ

Ремонт ЗВТВП- це комплекс заходів (операцій) з відновлення їх справності чи працездатності, доведення технічних параметрів до встановлених норм, відновлення ресурсу виробів або їх складкових частин..

Ремонт ЗВТВП поділяється на поточний, середній та капітальний. Поточний ремонт виконується для забезпечення чи відновлення працездатності ЗВТВП і проводиться безпосередньо у військах силами особового складу штатних метрологічних підрозділів чи виїзних метрологічних груп зі складу регіональних (видових) метрологічних частин.

Середній ремонт виконується для відновлення справності ЗВТВП і часткового відновлення ресурсу із заміною або відновленням складових частин обмеженої номенклатури. Середній ремонт ЗВТВП здійснюється у стаціонарних умов регіональних (видових) метрологічних частин чи військових ремонтних органів.

Капітальний ремонт ЗВТВП здійснюється у стаціонарних умовах ремонтних підприємств Міністерства оборони України на договірних засадах. При проведенні капітального ремонту виконуються роботи з відновлення ресурсу та надаються після ремонтні гарантійні термін. Капітальному ремонту підлягають, як правило, зразки ЗВТВП в умовах дефіциту нових приладів чи при наявності труднощів у їх поставці замість несправних (пошкоджених) Не підлягають капітальному ремонту комбіновані та щитові електровимірювальні прилади, ВЗВТ лінійно-кутових величин та деформаційні манометри.

Осцилограф (лат. oscillo - гойдатись + гр. гсбцщ - пишу) - прилад, призначений для дослідження електричних сигналів у тимчасовій області шляхом візуального спостереження графіка сигналу на екрані або записаного на фотострічці, а також для виміру амплітудних і часових параметрів сигналу за формою графіка. Це прилад для спостереження функціонального зв'язку між двома або декількома величинами (параметрами й функціями; електричними або перетвореними в електричні). Для цієї мети сигнали параметра й функції подають на взаємно перпендикулярні відхиляючі пластини осцилографічної електропроменевої трубки й спостерігають, вимірюють і фотографують графічне зображення залежності на екрані трубки. Це зображення називають осцилограмою. Найчастіше осцилограма зображує форму електричного сигналу в часі. По ній можна визначити полярність, амплітуду й тривалість сигналу. Осцилографи часто мають проградуйовані у вольтах по вертикалі й у секундах по горизонталі шкали на екрані трубки. Це забезпечує можливість одночасного спостереження й виміру тимчасових і амплітудних характеристик усього сигналу або його частини, а також виміру параметрів випадкових або однократних сигналів. Іноді зображення досліджуваного сигналу порівнюють із каліброваним сигналом або застосовують компенсаційний метод вимірів.

Важливими характеристиками осцилографа, що визначають його експлуатаційні можливості, є:

1) коефіцієнт відхилення - відношення напруги вхідного сигналу до відхилення променя, викликаному цією напругою (в/см або в /справ);

2) смуга пропущення - діапазон частот, у межах якого коефіцієнт відхилення осцилографа зменшується не більше ніж на 3 Дб щодо його значення на середній (опорної) частоті;

3) час наростання tн, протягом якого перехідна характеристика осцилографа наростає від 0,1 до 0,9 від амплітудного значення (часто вживається замість смуги пропущення); верхня гранична частота смуги пропущення f у пов'язана з tн співвідношенням: ;

4) коефіцієнт розгорнення - відношення часу АН до величини відхилення променя, викликаного напругою розгорнення за цей час (у сек/под або сек /справ);

5) швидкість запису - максимальна швидкість переміщення променя по екрану, при якій забезпечується фотографування або запам'ятовування (для запам'ятовувального осцилографа) однократного сигналу.

Перераховані параметри визначають амплітудний, часовій і частотний діапазони досліджуваних сигналів

Похибка виміру сигналів залежить від погрішностей коефіцієнта відхилення й коефіцієнта розгорнення (звичайно ~2-5 %). Від частоти (тривалості) досліджуваного сигналу й смуги пропущення (часу наростання сигналу tн). Якщо вимірюваний параметр сигналу 5 tн, то він відтворюється на екрані осцилографа з погрішністю 2 %. Замість похибки коефіцієнтів відхилення й розгорнення для осцилографа часто вказують близькі їм похибка виміру амплітуди стандартного сигналу (синусоїдального певної часто вказують близькі їм погрішність вимірювання амплітуди стандартного сигналу (синусоїдального певної частоти або прямокутного імпульсу досить великої тривалості) і погрішність виміру тимчасових інтервалів.

Для одночасного дослідження двох або більш сигналів використовуються багатопроменеві осцилографи, а також багатоканальні електронні комутатори, що вбудовуються в тракт вертикального відхилення. Електронний комутатор забезпечує одержання зображення декількох сигналів на однопроменевій трубці при послідовнім підключенні джерел цих сигналів до тракту вертикального відхилення. Електронні комутатори використовуються, як правило, для дослідження тимчасових (фазових) співвідношень декількох синхронних сигналів. Для вивчення частини досліджуваного сигналу, у тому числі віддаленої на значний час від його початку, застосовується розтяжка розгорнення (частина пилкоподібної напруги, що подавати на вхід підсилювача горизонтального відхилення, підсилюється в кілька раз, що еквівалентно збільшенню в кілька раз довжини розгорнення) або затримка запуску розгорнення (затримане розгорнення). Затримане розгорнення еквівалентне розтяжці розгорнення в кілька тисяч раз.

Найбільшими функціональними можливостями мають осцилографи зі змінними блоками в трактах вертикального й горизонтального відхилення. Перестановкою блоків можна одержати осцилографи з різними характеристиками: широкосмуговий, високочутливий, 2 - або 4 - канальний, диференціальний і т. д. Залежно від особливостей схеми осцилографа діляться на універсальні, що запам'ятовують, стробоскопічні, швидкісні й спеціальні .

Універсальними називаються осцилографи, побудовані за функціональною схемою рис. 2.

Запам'ятовувальні осцилографи мають трубку з нагромадженням заряду. Вони зберігають зображення сигналу тривалий час і тому зручний для дослідження однократних і рідко повторюваних сигналів. Запам'ятовувальна електроннопроменева трубка). Швидкість запису запам'ятовувальних осцилографа досягає декількох тис. км /сек. Час відтворення записаного зображення для різних моделей лежить у межах 1-30 хв. Запам'ятовувальні осцилографи, як правило, мають властивість зберігати зображення при вимиканні осцилографа і наступнім його включенні через кілька доби, функціональна схема запам'ятовувальних осцилографа відрізняється від мал. 1 додатковим блоком, що управляє режимом роботи запам'ятовувальної трубки (запис, відтворення зображення і його стирання).

2. Класифікація осцилографів електронно-променеві осцилографи відрізняються за призначенням, принципом дії, характером досліджуваних сигналів, характеристиками точності, конструкцією, умовами експлуатації. Осцилографи загального призначення використовують для осцилографування і вимірювання параметрів різноманітних сигналів у широкому діапазоні амплітуд, частот і тривалостей, тому їх називають універсальними. Більшість з них розраховані на роботу як у нормальних умовах, так і за значного відхилення від них. Багатоканальні осцилографи дають змогу на екрані електронно-променевої трубки одержувати зображення двох і більше сигналів, які подаються на відповідні канали. Це забезпечується комутацією каналів або використанням спеціальних багатопроменевих трубок. Запам'ятовуючі осцилографи дають змогу зберігати (запам'ятовувати) на певний час досліджуваний сигнал для подальшого відтворення. В цих осцилографах використовують запам'ятовуючі електронно-променеві трубки або цифрові пристрої запам'ятовування і обробки інформації. Можливість запам'ятовування сигналів широко використовують, досліджуючи одноразові процеси. Широкосмугові осцилографи використовують для дослідження коротких імпульсів (тривалістю менше за 10ч15 нс) у реальному масштабі часу. В цих осцилографах електронно-променеві трубки мають відхиляючі системи типу “біжуча хвиля”, зі смугою пропускання 5000 МГц і більше. Стробоскопічними осцилографами проводять дослідження в нано- і пікосекундному діапазонах тривалостей імпульсів, використовуючи звичайні низькочастотні електронно-променеві 4 трубки. Цього досягають розтягуванням у часі (стисканням у частотній області) досліджуваного сигналу без спотворення його форми. Стробоскопічні осцилографи характеризуються високою чутливістю, але забезпечують перетворення часового масштабу тільки для сигналів, які повторюються. Тому для дослідження разових процесів вони непридатні. Спеціальні осцилографи призначені для цільового використання, наприклад, для досліджень телевізійних, радіолокаційних, медичних пристроїв, проведення вимірювань у системах автоматичного контролю, керування тощо.

аналоговий осцилограф амплітудний часовий

Аналогові осцилографи

Прибори цього типу вважаються класичними представниками загального поняття про осцилограф, як контрольно-вимірювальних приладів. В цілому, будь-який аналоговий осцилограф складається з наступних складових: вхідний дільник, підсилювач вертикального відхилення, схема синхронізації і горизонтального відхилення, джерело живлення та електронно-променева трубка. У осцилографах застосовують електронно-променеві трубки з електростатичним відхиленням, на відміну від телевізорів і моніторів, де використовується магнітне відхилення. Електронно-променеві трубки з електростатичним відхиленням, хоча й більш складні у виготовленні, мають значно більший частотний діапазон. В кожний конкретний момент відхилення електронного променя та світлової плями на екрані, що він утворює, пропорційно напрузі, що додається до пластинам вертикального відхилення. Напруга на пластинах горизонтального відхилення змінюється лінійно, забезпечуючи горизонтальну розгорнення. Нижня частота, при якій картинка ще читається, складає в середньому 10 Гц, хоча при застосуванні спеціальних електронно-променевих трубок з великим часом після підсвічення вона може бути значно нижче. Верхня робоча частота визначається в основному характеристиками підсилювача вертикального відхилення і ємністю між відхиляючими пластинами.

Загальні відомості осцилографів більшість сучасних осцилографів мають структурну схему, що складається з електронно-променевої трубки (ЕПТ), каналу вертикального відхилення електронного променя (канал Y), каналу горизонтального відхилення (канал X) і каналу керування променем за яскравістю (канал Z). Сигнал або напруга, які досліджують електронним осцилографом, подають на вхід каналу Y і підсилюють підсилювачем вертикального відхилення (підсилювачем Y). Цей підсилювач має смугу пропускання від 0 до 500 МГц і називається підсилювачем постійного струму. Підсилена напруга подається на вертикально відхиляючі пластини ЕПТ. Досліджуючи сигнали з великою постійною складовою, вхід осцилографа можна зробити “закритим”. Для цього на вході вмикається розділювальний конденсатор. Якщо вхідна напруга велика, використовують атенюатор з каліброваним коефіцієнтом ділення. Електрична схема атенюатора забезпечує постійний вхідний опір осцилографа не менше ніж 1 МОм за вхідної ємності 5ч40 пФ. Лінія затримки (ЛЗ) забезпечує можливість спостереження коротких передніх фронтів імпульсів, тривалість яких менша за 1ч5 мкс. Вона розділяє підсилювач Y на дві частини - попередню і кінцеву. У попередньому підсилювачі передбачено плавне регулювання підсилення, калібрування коефіцієнта відхилення і зміщення зображення на ЕПТ по вертикалі. Структурна схема одноканального осцилографа на горизонтально відхиляючі пластини ЕПТ подається напруга з каналу Х. Для створення ефекту лінійної розгортки використовується пилкоподібна напруга, вироблена генератором розгортки. Ця напруга забезпечує переміщення електронного променя в горизонтальному напрямку із заданою швидкістю. Залежно від характеру досліджуваних процесів (періодичних або імпульсних) застосовується періодична або чекаюча розгортка. Щоб за періодичної розгортки зображення на екрані було нерухомим, використовується синхронізація генератора розгортки досліджуваним сигналом. Для цього на генератор пилкоподібної напруги подають короткі синхронізуючі імпульси Uci, сформовані з досліджуваного сигналу Uc. Ці імпульси забезпечують рівність або кратність періоду сигналу Тс і періоду розгортки Тр. Доцільне співвідношення цих періодів зображено на рис. 4.2. Тр/Тс=1, 2, 3, 4, 5. Режим чекаючої розгортки використовують для дослідження імпульсних сигналів з малим заповненням. У цьому режимі генератор розгортки запускається тільки після приходу запускаючого імпульсу Uзап., який формується із сигналу Uc. Синхронізацію періодичної та запуск чекаючої розгортки можливо здійснити від зовнішніх джерел. Для цього використовують вхід “Зовнішня синхронізація”. Пристрій керування променем за яскравістю здебільшого є підсилювачем напруги, яка подається на модулюючий електрод або катод ЕПТ і відпирає або запирає електронний промінь. У сучасних осцилографах передбачено можливість модуляції яскравості зображення за допомогою зовнішнього модулюючого сигналу, що істотно розширює можливості приладів. Використовуючи зовнішній або внутрішній сигнал, можна підсвітити і спостерігати лише ті частини зображення, які збігаються у часі з модулюючим сигналом. Формування зображення сигналу в осцилографі Функціональні можливості осцилографа можна істотно розширити, використавши як індикатор двопроменеву ЕПТ. Такий осцилограф дає змогу одночасно спостерігати два електричних процеси, порівнювати миттєвізначення напруг і визначати часові співвідношення. Структурна схема двопроменевого осцилографа Двопроменева ЕПТ має всередині спільної колби дві електронні гармати зі своїми горизонтально та вертикально відхиляючими пластинами. Тому органи керування, призначені для встановлення необхідної яскравості, фокусування, зменшення астигматизму, передбачені для кожного променя. Двопроменевий осцилограф має два ідентичних канали Y (Y1 i Y2). Як і в однопроменевих осцилографах, кожний канал складається з атенюатора, підсилювача Y та лінії затримки. Вихід підсилювача каналу Y1 з'єднаний з вертикально відхиляючими пластинами одного з променів, а вихід підсилювача Y2 - з вертикально відхиляючими пластинами другого променя. У попередньому підсилювачі кожного каналу забезпечується плавне регулювання підсилення, калібрування коефіцієнта відхилення, переміщення променя по вертикалі. Завдяки загальному генератору розгортки для двох променів і підсилювачу Х осцилограми двох одночасно досліджуваних процесів зображаються в одному масштабі часу. Синхронізацію періодичної та запуск чекаючої розгорток передбачено сигналом, одержаним з підсилювача одного з каналів Y. Двоканальні осцилографи Два електричних процеси можна одночасно спостерігати на екрані однопроменевої ЕПТ, використовуючи електронний комутатор, який по черзі під'єднує “Вхід Y1” і “Вхід Y2” до лінії затримки підсилювача вертикального відхилення. У зв'язку з тим, що схеми одноканального і двоканального осцилографів майже ідентичні, зупинимось на роботі електронного комутатора. Структурна схема двоканального осцилографа комутатор може працювати в одному з п'яти режимів: “І”, “ІІ”, “І+ІІ”, “Перервно”, “По черзі”. Режим встановлюється перемикачем, розміщеним на передній панелі приладу. У режимах “І” і “ІІ” на екрані ЕПТ спостерігається тільки один сигнал, який підводиться до входу каналу Y1 або входу каналу Y2. У режимі алгебраїчного підсумовування “І+ІІ” можна досліджувати суму або різницю двох сигналів, компенсувати постійну складову сигналу одного каналу, подаючи постійну напругу на другий канал. У режимах “Перервно” і “По черзі” на екрані ЕПТ спостерігаються сигнали обох каналів. У першому випадку сигнали перемикаються з частотою 100 кГц. У другому - сигнали перемикаються після кожного прямого ходу розгортки. Протягом першого прямого ходу сигнал на ЕПТ подається з каналу Y1, а впродовж наступного прямого ходу - з каналу Y2.

Алгоритм проведення діагностування та типові несправності аналогових асцилографів

Діагностування є процес обстеження технічного стану приладу з метою виявлення наявних в ньому відмов і пошкоджень, визначення обсягу і зміст роботи з його відновлення і потреби в запасних частинах та матеріалах, необхідних для ремонту. При діагностуванні проводиться візуальний огляд приладу і його складових частин, загальна оцінка працездатності та контроль параметрів приладу складових частини. Візуальним оглядом повинні бути оглянути всі блоки, вузли і деталі з метою виявлення явно виражених відмов і пошкоджень в електричних ланцюгах (обгорання контактних з'єднань, обвуглювання або потемніння ізоляції або окремих елементів, обрив жил проводів). Огляд приладу повинен проводитися за певним алгоритмом, виключаючи пропуск будь-яких ділянок, елементів схем або конструкції. В процесі проведення діагностування перевіряються:

- наявність і ступінь механічних електродвигунів;
- стан покриттів складових частин приладу;

- наявність елементів приладу та відповідність їх монтажних схем;

- перевірка стан монтажних проводів і паяних з'єднань;

- комплектність приладу за формуляром.

Типові несправності аналогових осцилографів

У разі несправності осцилографа в першу чергу вимикається від джерела живлення або від мережі змінного струму (при роботі його з випрямлячем) потрібно переконатись в справності кабелю живлення і запобіжника розташованого на задній стінці приладу або задній стінці випрямляча, при відключенні осцилографа від мережі відключається випрямляч від осцилографа, для того щоб відкрутити два гвинти на задній стінці випрямляча та послабити роз'єм живлення, що з'єднує осцилограф і випрямляч.

-Перевіряється наявність мережі на вихідних контактах роз'ємів випрямляча. При відсутності вихідної напруги +27 знімається верхня і нижня кришка випрямляча для того щоб перевірте монтаж випрямляча.

-Щоб отримати доступ до елементів схеми самого осцилографа для їх огляду і заміни в разі несправності, потрібно зняти нижню і верхню кришку які прикріплені гвинтами розташованими на бічних стяжках осцилографа.

-У разі несправності ЭЛТ потрібно його замініть. Для цього потрібно зняти кришку осцилографа і звільніть хомутик, що кріпить екран біля задньої стінки осцилографа. Зняти панель ЭЛТ. Від'єднати від трубки високовольтний провід. Посунути екран до задній стінці осцилографа, підняти його і обережно вийняти ЭЛТ. Справну ЭЛТ встановіть в екран і повторіть вищеописані операції в зворотному порядку.

-У разі підгоряння резисторів, здуття конденсаторів, відколи на корпусах, тріщини, надлом виводів радіоелементів. На платах, відколи, відшаровування фольги, обрив струмопровідних доріжок, потрібно пошкоджені радіоелементи замінити та відшаровані провідники і струмопровідні доріжки замінити перемичками.

-При включенні тумблера ..ПИТАНИЕ.. перегорає запобіжник або гріється трансформатор, потрібно перевірити ланцюги трансформатора, діоди і конденсатори.

-Якщо осцилограф не вмикається потрібно перевірити запобіжники, тумблер чи кабель живлення, плавку вставку та трансформатор.

- Якщо відсутня чи занижена вихідна напруга мережі потрібно перевірити транзистори, діоди, стабілізатор та генератор підсилювачів потужності.

-У разі відсутності луча на екрані ЭЛТ, потрібно в першу чергу дивитися контакти ЭЛТ та панель ЭЛТ, після чого перевірити ланцюги живлення, схему підсвітки, транзистори та підсилювач.

Порядок пошук несправності в наступному порядку:

а) перевіряю підключену апаратуру, правильність подачі сигналу і справність кабелів і дільника;

б) перевіряю стан ручок управління, т. к. їх неправильне положення може створити видимість неіснуючої несправності;

в) перевіряю правильність регулювання осцилографа або пошкодженого вузла, якщо знайдена несправність в одному з вузлів то її устраняю . Виявлена ??несправність може бути результатом неправильного регулювання і усувається при підстроюванні.

Несправна робота всіх схем часто вказує на несправність в низьковольтному блоці живлення. Тому, перш за все, перевіряю правильність регулювання окремих джерел. Величини напруг для джерел живлення осцилографа.

Потрібно знати що пошкоджений елемент може вплинути на роботу інших схем і завести в оману щодо несправності в блоці живлення.

Після виявлення несправності в схемі, уважно оглянувши його перевіряю, чи не незапаяних з'єднань, обірваних проводів, окремих пошкоджень доріжок плати або пошкоджених елементів. Виявлені пошкодження усуваю.

Перевіряю величини напруг і їх форми. Форма імпульсу допоможе визначити несправний елемент. Величини напруг і форми імпульсів дані в формулярі приладу. Перевірку окремих елементів робиться, по можливості отпаявши їх від схеми. Це виключить вплив інших елементів. Передбачуваний несправний елемент потрібно замінити новим, свідомо справним елементом. Після заміни будь-якого з елементів перевіряються основні параметри осцилографа і, при необхідності, робиться регулювання за допомогою приладів підстроювання.

Размещено на Allbest.ru