線上維修測試儀在電路板卡故障維修的技術開發論文
摘 要：簡述了津濱輕軌電路板卡故障維修的難點及必要性，詳細介紹了線上維修測試儀的技術優勢及其在電路板卡故障維修中的具體應用。
關鍵詞：線上維修測試儀 津濱輕軌 故障維修
中圖分類號：TN4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0064-01
近年來，中國軌道交通行業迅猛發展，採用的裝置逐漸呈現電路整合化、功能模組化、結構一體化的特點，在更好地滿足運營需求的同時，對裝置使用、維護和維修也提出了更高的要求。津濱輕軌電路板卡有600多種，3萬多件，自2004年開始運營以來，電路板卡故障情況日益凸顯。為提高自主維修水平，津濱輕軌深入開展電路板卡故障維修，在保障運營安全的同時實現了開源節流。
1 故障維修
裝置發生故障後，使其恢復到規定狀態所進行的全部活動，津濱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、檢測及驗收。
1.1 故障維修的難點
（1）電路板卡整合度高，無圖紙；
（2）50%的板卡為進口板卡，技術先進，邏輯複雜；
（3）種類多，功能各異，以津濱輕軌為例，板卡種類高達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，更換故障件後即可恢復使用功能；自主開展故障維修可以大大縮短維修時限，節約維護費用；透過開展故障維修，可以掌握電路板卡的原理，有利於實現技術改造與國產化。以津濱輕軌為例，2007年-2013年津濱輕軌自主開展的故障維修4001件，恢復裝置價值1820萬元，詳見圖1。
2 線上維修測試儀的'技術優勢
津濱輕軌採用的線上維修系統由計算機系統、線上維修測試儀、顯微系統及分析軟體組成。透過PCI介面卡與計算機相連，完成資料資訊的採集及傳送。其中線上維修測試儀是該系統的核心，其技術優勢如下。
2.1 線上測試
被測試的元器件不用從電路板上焊下，採用測試夾或測試探針直接線上測試。線上測試既達到了測試的目的，又避免了拆、焊器件對電路板及器件的損壞。它採用後驅動隔離技術，在被測器件輸入端所在結點灌入或拉出瞬態電流，迫使影響結點電位的前級器件的輸出端能夠按測試要求變高或變低，從而達到線上給被測元器件正常施加測試激勵訊號的目的，實現了線上測試時對元器件的電隔離。
2.2 功能全面
線上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、數字邏輯器件功能測試、儲存器功能測試，LSI器件功能分析測試、IC型號識別等，強大的測試功能，能夠很好的滿足津濱輕軌各系統不同種類電路板卡測試的需要。
2.3 無需圖紙
津濱輕軌各系統電路板種類非常多，電路結構複雜，但是由於受生產廠家智慧財產權保護的原因，大部分沒有電路原理圖，給故障維修造成了很大的困難。線上維修測試儀具備測試電路板上單獨元件的功能，相當於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重要的作用。
2.4 資料儲存
線上電路測試儀具備強大的資料儲存功能，可以將各類電路板卡的標準值進行儲存，既能確保測量準確度，又能節約測試時間，提高故障維修效率。
3 線上維修測試儀在故障維修中的應用
津濱輕軌電路板卡的故障維修已開展7年多，故障維修範圍已經拓展到津濱輕軌通訊、訊號、供電、車輛等系統，系統中每塊電路板卡均起著至關重要的作用。為及時修復故障板卡，線上維修測試儀起到了不可替代的作用。以訊號系統板卡為例，詳細介紹線上維修測試儀在故障維修中的應用。
3.1 維修系統構成
由線上維修測試儀、電腦主機、液晶顯示器和數字萬用表組成了線上維修系統。可實現每一節點或管腳的曲線對比測試、器件功能測試，測試結果直觀的顯示在液晶顯示器上。透過分析曲線形狀、結果誤差等可鎖定故障點。
3.2 主要測試方法
3.2.1 對比法應用
對比法是利用線上維修測試儀查詢故障最常用、最簡單的方法，對於鎖定故障點效果顯著。
因為相同的電路板，其相應管腳/節點的ASA（Analog Signature Analysis）曲線基本相同。當故障發生在某管腳/節點時，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/節點ASA曲線為標準，與同樣的、但有故障的電路板的相應管腳/節點曲線進行比較，就能發現故障點。
3.2.2 功能測試法應用
對於數字邏輯器件，採用功能測試法效率相當高，線上維修測試儀測試前要根據被測電路板的工作需要加適當電源。線上測試需要處理被測器件的外電路對測試的影響，線上維修測試儀採用“後驅動”和“自適應”技術，能夠自動遮蔽（隔離）絕大多數外電路對正確測試的影響。在排除外部影響後，如果出現測試失敗即可確定該器件損壞。測試結果的介面如圖四所示。
3.3 應用效果
（1）故障查詢準確率高達90%以上。
（2）大大縮短故障處理時間，節約維修時間70%左右。
（3）顯著節約成本，利用線上測試儀兩年內成功修復進口板卡200多塊，節約費用400多萬元。
（4）避免二次損壞板卡，故障查詢不需要焊下可疑故障件。
4 結語
線上維修測試儀已經在津濱輕軌電路板卡故障維修中得到了廣泛應用，提高了電路板卡故障的診斷能力，為津濱輕軌掌握自主維修的主動地位發揮了重大作用。
參考文獻
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