近年來，中國軌道交通行業(yè)迅猛發(fā)展，采用的設(shè)備逐漸呈現(xiàn)電路集成化、功能模塊化、結(jié)構(gòu)一體化的特點(diǎn)，在更好地滿足運(yùn)營需求的同時，對設(shè)備使用、維護(hù)和維修也提出了更高的要求。津?yàn)I輕軌電路板卡有600多種，3萬多件，自2004年開始運(yùn)營以來，電路板卡故障情況日益凸顯。為提高自主維修水平，津?yàn)I輕軌深入開展電路板卡故障維修，在保障運(yùn)營安全的同時實(shí)現(xiàn)了開源節(jié)流。

　　《電子測量技術(shù)》電子技術(shù)期刊發(fā)表，創(chuàng)刊于1977年，由北京無線電技術(shù)研究所主辦。以為國際和國內(nèi)市場提供有競爭力的產(chǎn)品、為科技工作者提供先進(jìn)的測量技術(shù)，一直以來深受測量領(lǐng)域工程師和研究者的關(guān)注，而為他們搭建溝通行業(yè)信息的平臺，開創(chuàng)學(xué)術(shù)交流的廣闊空間則是《電子測量技術(shù)》創(chuàng)刊30年來的核心使命。榮獲中文核心期刊(1992)。

　　1 故障維修

　　設(shè)備發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動，津?yàn)I輕軌故障維修包括以下步驟：故障定位、故障隔離、分解、更換、再裝、檢測及驗(yàn)收。

　　1.1 故障維修的難點(diǎn)

　　(1)電路板卡集成度高，無圖紙;(2)50%的板卡為進(jìn)口板卡，技術(shù)先進(jìn)，邏輯復(fù)雜;(3)種類多，功能各異，以津?yàn)I輕軌為例，板卡種類高達(dá)678種。

　　1.2 故障維修的必要性

　　電路板卡故障一般為易損器件損壞，更換故障件后即可恢復(fù)使用功能;自主開展故障維修可以大大縮短維修時限，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用;通過開展故障維修，可以掌握電路板卡的原理，有利于實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造與國產(chǎn)化。以津?yàn)I輕軌為例，2007年-2013年津?yàn)I輕軌自主開展的故障維修4001件，恢復(fù)設(shè)備價值1820萬元。

　　2 在線維修測試儀的技術(shù)優(yōu)勢

　　津?yàn)I輕軌采用的在線維修系統(tǒng)由計算機(jī)系統(tǒng)、在線維修測試儀、顯微系統(tǒng)及分析軟件組成。通過PCI接口卡與計算機(jī)相連，完成數(shù)據(jù)信息的采集及發(fā)送。其中在線維修測試儀是該系統(tǒng)的核心，其技術(shù)優(yōu)勢如下。

　　2.1 在線測試

　　被測試的元器件不用從電路板上焊下，采用測試夾或測試探針直接在線測試。在線測試既達(dá)到了測試的目的，又避免了拆、焊器件對電路板及器件的損壞。它采用后驅(qū)動隔離技術(shù)，在被測器件輸入端所在結(jié)點(diǎn)灌入或拉出瞬態(tài)電流，迫使影響結(jié)點(diǎn)電位的前級器件的輸出端能夠按測試要求變高或變低，從而達(dá)到在線給被測元器件正常施加測試激勵信號的目的，實(shí)現(xiàn)了在線測試時對元器件的電隔離。

　　2.2 功能全面

　　在線維修測試儀具備全面的器件測試功能，主要包括ASA分析測試、數(shù)字邏輯器件功能測試、存儲器功能測試，LSI器件功能分析測試、IC型號識別等，強(qiáng)大的測試功能，能夠很好的滿足津?yàn)I輕軌各系統(tǒng)不同種類電路板卡測試的需要。

　　2.3 無需圖紙

　　津?yàn)I輕軌各系統(tǒng)電路板種類非常多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是由于受生產(chǎn)廠家知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的原因，大部分沒有電路原理圖，給故障維修造成了很大的困難。在線維修測試儀具備測試電路板上單獨(dú)元件的功能，相當(dāng)于把電路板看成是不同元件的不同組合，因而不需要電路原理圖，對提高故障維修效率起到了至關(guān)重要的作用。

　　2.4 數(shù)據(jù)存儲

　　在線電路測試儀具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲功能，可以將各類電路板卡的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行存儲，既能確保測量準(zhǔn)確度，又能節(jié)約測試時間，提高故障維修效率。

　　3 在線維修測試儀在故障維修中的應(yīng)用

　　津?yàn)I輕軌電路板卡的故障維修已開展7年多，故障維修范圍已經(jīng)拓展到津?yàn)I輕軌通信、信號、供電、車輛等系統(tǒng)，系統(tǒng)中每塊電路板卡均起著至關(guān)重要的作用。為及時修復(fù)故障板卡，在線維修測試儀起到了不可替代的作用。以信號系統(tǒng)板卡為例，詳細(xì)介紹在線維修測試儀在故障維修中的應(yīng)用。

　　3.1 維修系統(tǒng)構(gòu)成

　　由在線維修測試儀、電腦主機(jī)、液晶顯示器和數(shù)字萬用表組成了在線維修系統(tǒng)。可實(shí)現(xiàn)每一節(jié)點(diǎn)或管腳的曲線對比測試、器件功能測試，測試結(jié)果直觀的顯示在液晶顯示器上。通過分析曲線形狀、結(jié)果誤差等可鎖定故障點(diǎn)。

　　3.2 主要測試方法

　　3.2.1 對比法應(yīng)用

　　對比法是利用在線維修測試儀查找故障最常用、最簡單的方法，對于鎖定故障點(diǎn)效果顯著。

　　因?yàn)橄嗤�的電路板，其相�?yīng)管腳/節(jié)點(diǎn)的ASA(Analog Signature Analysis)曲線基本相同。當(dāng)故障發(fā)生在某管腳/節(jié)點(diǎn)時，這個ASA曲線一般會變得與無故障時有所不同。反之，以無故障的電路板的管腳/節(jié)點(diǎn)ASA曲線為標(biāo)準(zhǔn)，與同樣的、但有故障的電路板的相應(yīng)管腳/節(jié)點(diǎn)曲線進(jìn)行比較，就能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。

　　3.2.2 功能測試法應(yīng)用

　　對于數(shù)字邏輯器件，采用功能測試法效率相當(dāng)高，在線維修測試儀測試前要根據(jù)被測電路板的工作需要加適當(dāng)電源。在線測試需要處理被測器件的外電路對測試的影響，在線維修測試儀采用“后驅(qū)動”和“自適應(yīng)”技術(shù)，能夠自動屏蔽(隔離)絕大多數(shù)外電路對正確測試的影響。在排除外部影響后，如果出現(xiàn)測試失敗即可確定該器件損壞。測試結(jié)果的界面如圖四所示。

　　3.3 應(yīng)用效果

　　(1)故障查找準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上。

　　(2)大大縮短故障處理時間，節(jié)約維修時間70%左右。

　　(3)顯著節(jié)約成本，利用在線測試儀兩年內(nèi)成功修復(fù)進(jìn)口板卡200多塊，節(jié)約費(fèi)用400多萬元。

　　(4)避免二次損壞板卡，故障查找不需要焊下可疑故障件。

　　4 結(jié)語

　　在線維修測試儀已經(jīng)在津?yàn)I輕軌電路板卡故障維修中得到了廣泛應(yīng)用，提高了電路板卡故障的診斷能力，為津?yàn)I輕軌掌握自主維修的主動地位發(fā)揮了重大作用。

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