汽车电路常见故障的检测维修小技巧

李涛

[摘 要]随着社会经济和科技发展速度越来越快，同时也推动了数字电路的快速发展，数字电路超高的实用性和便利性在各个行业迅速普及。但是在使用过程中，因为设计方式不当或制造工艺不合格、工作环境等各种原因，导致数字电路故障频频发生，电路正常运作大受影响。本文根据数字电路的特点，对数字电路故障检测技术进行了详细研究和分析。

[关键词]数字电路；在线故障检测技术；电路检测

中图分类号：TM731 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0295-01

数字电路故障的产生原因来源是多方面的，包括电子元件自身参数发生改变、器件接触不良以及外界环境变化等等。电子工程师需要依据故障的基本表现形式，推断故障发生点，进而对故障的预防与解决提供方法。因此，如何系统、科学的对故障问题进行理论分析，进而指导实践，成为数字电路发展的重要内容。

1 数字电路的常见故障

数字信号是量化的离散信号，数字电路主要针对这些离散的数字信号实施有效处理的电路。数字电路的功能主要有两种，一种是时序型，另一种是组合型。在数字电路的输送界限中不存在反馈路线，只有一种简单的组合型电路，在数据输送中都是依靠输入进的信号，与前期的电路输送没有任何的关联，所以数据记录是完全空白的。组合型同时序型的最大的区别就是是否有集成数据，触发器具备的储蓄功能是时序型电路的重要组成部分，数字电路的思维和状况表现是依靠时序型电路来完成。数字电路信号的输出与收入都是在储蓄电路的尾端进行的，因此在检测故障的过程中，需要进行检测的数据高达上千条之多。并且电路中的元件通常都设置在软芯片中，二软芯片中有非常多的物理曲线，导致检测工作非常繁杂，且不容易展开，严重影响了数字电路检测工作的速度。

1.1 桥路故障

数字电路的常见故障具体可以分为两类，分别是逻辑故障以及非逻辑故障，桥路故障則是逻辑故障的一种，主要是由于数字电路中的部分逻辑值由于故障而发生变化，从而与规定的逻辑值出现偏差。具体来说，桥路故障的信号线接插短板与电路工艺之间存在不完善、松动、存有过长的裸线而引起。同时，桥路故障又可以细分为两种，第一种是由于门电路输入信号之间的桥路所引起的故障，而另一种则是直接有反馈桥所导致的故障，主要的表现形式为输入信号与输出信号之间的桥接所引发的故障。

1.2 固定电平与固定开路故障

固定电平故障是指在某处的逻辑电平在同一时间只能考虑到一个电平故障时，就会成为固定电平故障，而固定开路故障通常发生在CMOS电路中，例如，当电路出现不接电源又不接地所呈现出的高阻状态时，科判断为固定开路故障，而CMOS电路正常工作时，电路就应能够保持正常工作。

1.3 软故障

软故障在数字电路故障中较为常见，是指由电子元件、器件的参数、性能不稳等多方面原因所导致，从而使电路产生不稳定的状态。软故障原因来自多方面，例如元器件的老化、性能不稳定以及参数的突然改变等等。软故障的产生具有随机性与偶然性，潮湿的环境、强烈的电磁干扰、电源的不稳定等都会增加软故障产生的几率。因此，针对软故障的筛查成为数字电路常见故障排除的关键也是难点所在。

2 数字电路故障原因

（1）没有重视集成参数的变化。在设计时对元件中集成参数变化的重视程度不够，考虑不周全，因此在电子元件使用过程中会发生许多元件老化、参数性能低下或者不平稳等故障，都讲导致数字电路无法正常使用。

（2）工作环境差，不符合要求。大多数数字电路对运作环境都有一定的标准和要求，比如：温度、湿度，运转时间长短、电路控制是否合理还有高强度电磁搅扰都可能引起数字电路的不良反应，影响数字电路的正常使用。

（3）使用超量、超过使用期限。如果超负荷使用数字电路，会导致数字电路元件的老化速度加快，使数字电路的性能大大降低，数字电路的故障频率因此而上升。

（4）线路安排不合理，故障频发。在按装电路的过程中，因安装不当导致的故障数不胜数，任何一点问题都将会影响到数字电路的使用，所以在按装时要特别注意。

3 数字电路常见故障的检测与排除方法

3.1 电流测试排除混合电路故障

采用小波神经网络技术，对混合电路故障进行诊断与分析，通过松散型结合与紧致型结合，实现小波分析理论与人工神经网络ANN理论之间的融合。例如，通过采用PSPICE技术采集正常电路以及具有桥接故障、开路故障等多种常见故障的相关电流信息，对收集到的电流信息在Matlab中进行分解，在提取小波系数之后，再对其进一步计算RMS，最后在依据小波分析与BP神经网络之间的结合，对故障进行定位分析，进而采取针对措施排出故障。混合数字电路的广泛应用，传统的基于灵敏度的检测方式往往不能奏效，因此，需要提升检测技术，实现静态电流测试与动态电流测试之间的结合。

3.2 PXI技术排除数字电路故障

PXI作为一种用于测量以及自动化系统领域的模块化仪器平台，系统内部通过镶嵌控制器，使其具有结构轻小，方便携带等特点，在数字电路故障排出中发挥着重要作用。同时，PXI中所配备的示波器模块，同样采用数字化模式，对波形的上升与下降时间等相关信息有效观察，从而为故障判断提供重要依据。同时，检测系统配备多功能数字多用表，对电压、电流、电感、电容以及阻抗等都具有测量功能，提升了故障检测的准确性。在测试过程中，针对不同故障的测试都能够同步工作，方式更加灵活多样，能够满足用户对相关复杂数字电路的测试需要。

3.3 数字电路故障与仿真技术检测与排除故障

当前，数字电路故障受本身以及客观环境的影响，表现形式日益复杂。数字电路故障与仿真技术采用“故障字典结合引导探笔”的检测方法，实现测试程序生成、数字即时测试以及测试结果分析等流程结合为一体，其本身所具有的通用性强、界面友好等特点，采用动态测试技术，在业界得到广泛应用。例如，此技术通过对电路板进行正常板仿真模拟与故障仿真进而得到测试程序与故障字典信息，在加载程序到哦测试系统后进行故障的定位，从而进行有效检测。同时，结合引导探笔诊断模块，甚至能够将故障精确到器件管脚，实现精确定位，提升故障排除的高效率。另外，将电路板故障诊断领域的完整工具集合，有效降低了用户的开发难度，对于二次开发打下了良好的基础。

4 结语

数字电路应用的迅速普及，使得数字电路发生故障的次数频频高升，因而数字电路故障检测就显得尤为重要。所以，作为检测人员必须通过累积丰富的检测经验，提高故障检测技术水平，并及时的了解故障发生的真正原因，通过检测找到对应的处理方法，迅速处理好故障，及早恢复数字电路的正常使用。

随着时代的发展，数字电路的广泛应用所产生的众多故障问题也会越来越多，越来越复杂，都需要电子工程师在工作中不断总结经验，吸取教训，提升自身的业务水平。数字电路的常见故障不外乎桥路故障、固定电平故障以及软故障等，在采用相关的检测措施时，依据自身与数字电路实际情况，科学选择检测技术。同时，针对于特殊数字电路更需要加强理论与实践研究，不断提升检测水平，促进电子工业的发展。

参考文献

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