天地(常州)自動化股份有限公司 王衛(wèi)俊
在電子產(chǎn)品中電器元器件是最基本的組成單位,不同類別的電子產(chǎn)品能夠發(fā)揮的功能各不相同。我們在使用不同的電子產(chǎn)品時,其中發(fā)揮作用的就是不同功能的電子元器件。在我們生活中常常使用到的人工智能產(chǎn)品、聲控產(chǎn)品等都是通過電子元器件來實現(xiàn)功效的,為了保證各類產(chǎn)品的使用性能,我們就需要重視電子元器件的檢測工作。本文針對電子元器件檢測中存在的問題和解決方法進(jìn)行論述。從微觀的角度來說,電子設(shè)備的內(nèi)部就是成百上千的電子元器件,不同類型的元器件發(fā)揮的作用各不相同,將它們進(jìn)行搭配組合就能實現(xiàn)發(fā)揮其功能,保證設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過電子設(shè)備的構(gòu)成分析我們可以知道,只有每個電子元器件都能夠穩(wěn)定發(fā)揮其功能才能保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn);當(dāng)設(shè)備系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時,就需要對電子元器件進(jìn)行檢查,找出癥結(jié)所在。可見,電子元器件的檢測工作變得尤為重要,它不僅能夠加快故障排除速度,還能夠防范運行中的故障隱患,為系統(tǒng)正常工作提供保障。
若干電子元器件的組合就構(gòu)成了電子元件、小型儀器等,電子元器件本身又是由不同的零件所組成的,能夠通用于某類產(chǎn)品中。在電子設(shè)備或者電路中,電子元器件能夠進(jìn)行一系列控制,這類元器件有著自己的規(guī)格與要求,具有很強的完整性,在非暴力的情況下無法實現(xiàn)電器元件的拆解。常見的電阻、電子管、電容、傳感器等都屬于電子元器件,它們在我們使用的各類電子產(chǎn)品中發(fā)揮著無可替代的作用。圖1為含有電子元器件的基本電路圖。
電子元器件的檢測技術(shù)是以信息獲取技術(shù)為基礎(chǔ)所進(jìn)行的系統(tǒng)性分析研究與運用,該技術(shù)具有很強的綜合性,常見的有檢測分析、參數(shù)檢測信號等。檢測技術(shù)涉及的機構(gòu)范圍較為廣泛,有國家級的電子元器件檢測機構(gòu),還有針對電子元器件的校準(zhǔn)公司,這些機構(gòu)與公司都是為了設(shè)備檢測所開設(shè)的,能夠為檢測數(shù)據(jù)的可靠性提供保障。常規(guī)的檢測機構(gòu)大多是將完整的設(shè)備或者系統(tǒng)作為檢測對象。例如:很多企業(yè)都在進(jìn)行的計量檢測,這類檢測有很多標(biāo)準(zhǔn),包括主、副標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)等,實際檢測又包括器具的檢定、校準(zhǔn)等。
圖1 含有電子元器件的基本電路圖
對于電子元器件檢測工作來說,所使用檢測工具自身的性能直接影響著檢測精度與檢測結(jié)果的可靠性。目前的電子元器件檢測工具種類較多,萬用表是使用最為廣泛的工具之一。通常情況下,借助萬用表檢測人員就能夠針對電子元器件進(jìn)行電壓、電阻、電流等基本項目檢測。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字式萬用表逐漸代替了傳統(tǒng)萬用表出現(xiàn)在電子元器件檢測工作中。在實踐中,電阻器、二極管以及晶體管等常見電子元器件的檢測都能借助萬用表完成,掌握萬用表的正確使用方式成為檢測人員的基本技能,從而保證檢測工作能夠順利進(jìn)行。圖2所示為電機驅(qū)動的電路圖。
電子檢測就是借助電子技術(shù)進(jìn)行的電子元器件檢測工作。電子技術(shù)是電子檢測的理論依據(jù),所使用的檢測手段是設(shè)備與電子測試儀,能夠?qū)崿F(xiàn)電量與非電量的檢測工作。對于電量檢測來說主要包括四部分內(nèi)容:電子元件的參數(shù)檢測、電能量檢測、電信號檢測、設(shè)備檢測。不同的測量項目針對的內(nèi)容也不同,在檢測工作中的占比也存在顯著差異,在各項檢測中基本電參數(shù)最為重要,例如頻率、電位、阻抗等,其他參數(shù)大多是以基本電參數(shù)為基準(zhǔn)變換而來。以檢測放大器的增益為例,本質(zhì)上就是測量輸入以及輸出電壓,對電壓的檢測就能得到二脈沖型號波形參數(shù)。由此可知,很多電子元器件的檢測項目就是對拆解出的基礎(chǔ)量進(jìn)行測量,類似于計量的基本單元,所有的檢測參數(shù)都是由基本量構(gòu)成。針對非基本量的檢測則主要出現(xiàn)在特殊領(lǐng)域,例如航天航空等。
圖2 電機驅(qū)動電路
對于電容類元器件來說,最常出現(xiàn)的問題包括開路、擊穿、參數(shù)退化等方面。以最典型的擊穿問題為例,發(fā)現(xiàn)這一問題的內(nèi)在原因可分為五種:介質(zhì)材料出現(xiàn)擊穿問題;有導(dǎo)電離子或缺陷等存在于介質(zhì)內(nèi);介質(zhì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象;在制造介質(zhì)時發(fā)生機械損傷;介質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。在檢測時就需要把握此類別元器件出現(xiàn)的主要問題,并采取針對性的解決措施。
電阻在電氣設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛,對于設(shè)備降壓、分流等有著良好的使用效果,如果電氣設(shè)備電阻出現(xiàn)損壞就會導(dǎo)致設(shè)備故障發(fā)生。在電子元器件檢測中電阻問題主要包括兩種:致命失效以及漂移參數(shù)失效。我們通常所說的機械損傷、電阻擊穿等都屬于致命失效,電阻值出現(xiàn)漂移則是漂移參數(shù)失效。在各類電阻中繞線電阻與非繞線電阻使用較多,繞線類問題大多是由引線機械損傷所導(dǎo)致的,而非繞線類則是由于引線開裂等原因所導(dǎo)致的,無論是哪種問題都會引發(fā)設(shè)備故障。
電感類元器件在電路中較為常見,例如變壓器、振蕩線圈等。對檢測結(jié)果分析可知電感類元器件問題大多是因為外部環(huán)境改變所導(dǎo)致的。通常有變壓器溫度升高、線路電流超額定等,線圈會因此發(fā)生短路、擊穿等問題。如果外部環(huán)境濕度大、通風(fēng)不暢同樣會出現(xiàn)擊穿或漏電現(xiàn)象。
在運用觀察法時,檢測人員可以對靜態(tài)觀察法與動態(tài)觀察法進(jìn)行選擇,針對檢測的實際情況靈活運用正確的觀察法。首先,靜態(tài)觀察法。目測檢驗法大多應(yīng)用在電子元器件未通電時,能夠通過觀察外觀來判斷電子元器件的脫落情況,還能觀察到線圈的狀態(tài),判斷是否存在破損銹蝕等情況。在應(yīng)用靜態(tài)觀察法時,需要確定重點,例如:針對電容類元器件就需要對標(biāo)志、缺口等外觀問題進(jìn)行檢查,保證所使用的電容元器件與設(shè)備相吻合,還要對元器件的轉(zhuǎn)動情況進(jìn)行觀察;對于電阻類元器件而言就要關(guān)注斷裂、灼燒等情況;電感類元器件的檢測則是要重點關(guān)注線圈、引腳等部位,避免出現(xiàn)松落、銹蝕等情況。其次,動態(tài)觀察法。動態(tài)觀察法應(yīng)用在電子元器件通電后的觀察檢測中,該階段的觀察法需要對各類感官進(jìn)行綜合運用,包括觸覺、聽覺等,最終得到檢測結(jié)果。
在對電子元器件進(jìn)行檢測時,需要建立起完善的評審體系,形成總體、分系統(tǒng)、單機的三級制度。在檢測中要注重兩項工作:第一、強化檢測管理,實現(xiàn)電子元器件的綜合性質(zhì)量評審;第二、要注重檢測過程中的細(xì)節(jié)控制,對具體問題展開系列專題審議。就電子設(shè)備來說,大多數(shù)故障都是由于電子元器件引起的,既有可能是外界環(huán)境的影響,又有可能是電子元器件本身質(zhì)量所導(dǎo)致的。在使用電子元器件時要對出現(xiàn)的問題加以關(guān)注,對存在的質(zhì)量問題進(jìn)行深入分析,做到準(zhǔn)確判斷問題類型,以便針對性加以解決。
通過電子信息技術(shù)能夠分析出電子元器件失效的內(nèi)在因素,保證檢測結(jié)果的有效性與準(zhǔn)確性,為電子元器件的應(yīng)用穩(wěn)定性提供保障。在實際檢測工作中需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的檢測技術(shù)與儀器,光輻射技術(shù)、微分析技術(shù)等是當(dāng)前使用最為頻繁的信息技術(shù)檢測方法。例如:在應(yīng)用紅外技術(shù)時,作業(yè)人員需要在待檢電子元器件的位置放置檢測儀器,對電子元器件的波長進(jìn)行檢測并整理得到的檢測數(shù)據(jù),判定電子元器件存在的問題。在完成問題測定后就可以開展具有針對性的故障排查,作為檢測人員要具備良好的學(xué)習(xí)能力,不斷更新檢測技術(shù),形成正確的檢測思維,為電子元器件的標(biāo)準(zhǔn)化與信息化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
在對電子元器件進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)制定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計規(guī)范,保證設(shè)計的可靠性;在對其進(jìn)行應(yīng)用時還需進(jìn)行有效控制,保證電子元器件的使用效率,避免出現(xiàn)電子元器件的超額值運轉(zhuǎn),通過這樣的方式能夠有效提升電子元器件使用的可靠性。另外,通過對電子元器件進(jìn)行降額設(shè)計能夠讓其可靠性得到顯著提升,對電子元器件問題進(jìn)行研究可知,約有過半數(shù)的電子元器件問題是由于超應(yīng)力所造成。
結(jié)束語:電子元器件的類別多樣,所能實現(xiàn)的功能也各不相同,受外界環(huán)境因素、人為操作因素、元器件老化因素等影響會導(dǎo)致各種故障的發(fā)生。作為檢測人員,需要從電子元器件的實際應(yīng)用情況出發(fā),綜合運用各類檢測手段找出導(dǎo)致故障的根本原因,并按照國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行故障排除,保證電子元器件的質(zhì)量符合相關(guān)要求,為設(shè)備與系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。