電控陀螺羅經 “軟故障”排除2例
某型電控陀螺羅經2例故障狀態在維修現場表現為不固定出現,故障重現時有時程度不完全一致,故障狀態似有某種規律但又難以掌控,極易干擾維修人員的思路而導致維修過程繞彎路,效率低下。
主儀器電源缺相指示燈和蜂鳴器不定時報警,有時能自動消除,有時需關機后重啟才能消除。
1)啟動前分別檢查電源主板5個插件、三相交流電輸出保險管座間隙及保險絲形狀、指示燈接線等均未發現異常。用UT2500型數字萬用表200 Ω檔測量A、B、C三相輸出端對地電阻,羅經開關置“停機”時,測量值分別為29.2 Ω、44.6 Ω、30 Ω;羅經開關置“羅經”或“方位儀”時,測量值分別為23.7 Ω、32 Ω、29.4 Ω,其測量值均在正常范圍,排除了“冷態”時電源部分、主羅經部分線路可能存在的短路因素。
2)從電源主板拆除三相電輸出保險管、X10、X11插件,啟動電源后“動態”觀察,故障現象依舊,雖間隔時間有了一些無規律變化,但仍能排除因負載重、功率放大管損壞或功放級絕緣失效造成該故障的諸因素。
3)關閉羅經室空調、風扇等設備,在故障顯現的較短時間內,用Fluke Ti20型紅外成像儀拍攝電源主板分頻、低放、功放、取樣電路等部位紅外照片,反復與無故障狀況時的紅外照片比對,未能發現異常。
4)用萬用表測量三相輸出對地交流電壓,故障時A、C相分別為20.9 V,正常。但B相無電壓,確定了故障點在隔離放大芯片IC6、耦合電容C106至B相輸出保險管座區間。
5)關機,用數字萬用表、指針萬用表對A、B、C三相電低放電路相同部位進行測量比對,發現B相BG208(三極管3CG23G)的基極、集電極電阻為1 045 Ω,而其余兩相該部位電阻為845 Ω,拆卸該三極管各極連接的其它器件后測量,其阻值不變。拆除電源主板各插接件,卸下各固定螺栓,從電路板拆下該管,測量各極之間電阻正常,且放大倍數為56,似乎該管正常。果斷對該管給予更換后,報警故障消失,在常溫、高溫、系泊、航行等狀況下進行了試驗,缺相報警再未出現,證實已徹底排除該故障。
因該型電控陀螺羅經采用三相大功率正弦波脈沖調寬型靜態電源,其B相電路BG208參數發生較大偏移,影響了功放電路工作點,導致B相無規律的正常輸出36 V、400 Hz中頻電壓,缺相報警采樣電阻R312在B相不能采樣中點電位,造成IC8芯片門電路輸出高電位,經 IC9、BG303、BG305控制D304發光和蜂鳴器報警。當艙室溫度較低、報警期間或關機后待機時,三極管內部有時自動恢復正常,B相輸出則能夠達到正常值36 V,缺相報警得以自行消除。建議臨搶修時遇到此類故障,應盡快用排除法判斷故障大致范圍,充分利用隨機備件進行更換,在優先保證船舶正常航行前提下,再依靠調試臺或返回修理車間進行參數測試、故障分析排除和試驗確認。
羅經關機1 h后接通電源時,主羅經顯示器有時出現缺筆畫或無顯示等故障現象,按復位鍵無效,但關機后立刻重新通電則能正常顯示。
1)檢查微機主板X20、X21,顯示板X25,接口板X22插接件,主羅經顯示器、面板鍵盤各插接件,插針均整齊光亮,沒有發現明顯氧化部位,各接線牢靠平整。檢查顯示板沒有發現虛焊,數碼管插接牢靠。排除了元器件接觸不良的因素。
2)開機前將電壓表、示波器可靠連接在微機板X23電源測試口,多次測量觀察+5 V、±12 V工作電壓在開機瞬間供電狀態,發現電壓提升平穩,無明顯壓降。仔細觀察CPU等芯片+5供電腳電源波形變化態勢,波形曲線直平,從0~5 V的升壓上沿沒有延遲區間、毛刺或凹陷變化,排除了供電電壓不穩定的因素。
3)測量微機主板中央處理器CPU 8031芯片振蕩電路18、19腳電壓和波形均正常,懷疑接口芯片8279損壞,更換后故障依舊,檢查隨機、程序、可讀寫存儲器等芯片后,排除了微機板各芯片故障。
4)將檢查范圍逐漸收縮到接口芯片8279的外圍電路及顯示板上,通過“靜態”檢查和“動態”測量,沒有發現異常,懷疑其9腳復位異常,即逐漸加大和減小C6的容量進行試驗分析,即改變其復位端延遲時間,當容量由0.01 μf增大到4.7 μf時,則能一次開機正常顯示,經多次檢驗,證實故障徹底排除。
微機處理板芯片復位端 (RESET)工作狀態極其重要,每次開機時,相關芯片都要重新清零格式化,若不能準確復位即會導致微機不能正常運行,則會呈現出多種異常現象,使維修人員難以盡快確定故障點。經查看多個相同備用微機板,該電容的安裝容量不等,而圖紙上標注參數為0.01 μf,對此產生疑問,到其他船上查看了同型號羅經的相同部位,發現安裝的電容并不完全一致,證實了羅經在工廠調試期間,考慮到了芯片、程序、供電的差異和使用期間器件參數偏離等原因,需要對該電容進行調整。
(92351部隊 李 宇 供稿)
U672
10.13352/j.issn.1001-8328.2015.04.017