黄智伟电子设计竞赛作品制作过程中的一般调试方法.docVIP

黄智伟 电子设计竞赛作品制作过程中的一般调试方法 电子设计竞赛作品制作过程中与一般电子产品类似。根据经验，电子产品调试的一般方法可以归纳为：电路分块隔离、先直流后交流、先调节后固定、正确使用仪器、注意人机安全。 1. 电路分块隔离 在比较复杂的电子产品中，整机电路通常可以分成若干个功能模块，相对独立地完成某一特定的电气功能。而每一个功能模块，往往又可以进一步细分为几个具体电路。对于分立元件电路来说，可以以某一两只半导体三极管为核心进行电路细分；对于集成元件的电路来说，可以以某个集成电路芯片为核心进行电路细分。例如自动往返电动小汽车，可以分成单片机系统电动机驱动调速电路路面黑线检测电路车速检测电路±10％。当直流工作状态调试完成之后，再进行交流通路的调试，检查并调整有关的元件，使电路完成其预定的电气功能。 3. 先调节后固定 在进行上述测试时，可能需要对某些元器件的参数作出调整。调整参数的方法一般有以下两种。 ①选择法。通过替换元件来选择合适的电路参数。设计时可以在电路原理图中，在这种元件的参数旁边通常标注有“*”号，表示需要在调整后才能准确地选定。因为反复替换元件很不方便，一般总是先接入可调元件，待调整确定了合适的元件参数值后，再换上与选定参数值相同的固定元件。 ②调节可调元件法。在电路中已经装有调整元件，如电位器、微调电容器或微调电感器等。其优点是调节方便，并且电路工作一段时间以后，如果状态发生变化，可以随时调整；但可调元件的可靠性差一些，体积也常比固定元件大。可调元件的参数调整确定以后，必须用胶或粘合漆将调整端固定。 4. 正确使用仪器 正确使用仪器，包含两方面的内容，既保障人机安全，又能完成测试任务。例如：初学者错用了万用表的电阻挡或电流挡去测量电压，使万用表被烧毁的事故是常见的。另一方面，正确使用仪器，才能保证正确的调试结果，否则，错误的接入方式或读数方法会使调机陷入困境。 当示波器接入电路时，为了不影响电路的幅频特性，不要用塑料导线或电缆线直接从电路引向示波器的输入端，而应当采用衰减探头；在测量小信号的波形时，要注意示波器的接地线不要靠近大功率器件，否则波形可能出现干扰。 在使用频率特性测试仪（扫频仪）测量检波器、鉴频器，或者当电路的测试点位于三极管的发射极时，由于这些电路本身已经具有检波作用，就不能使用检波探头，而在测量其他电路时均应使用检波探头。 扫频仪的输出阻抗一般为75Ω，如果直接接入电路，会短路高阻负载，因此在信号测试点需要接入隔离电阻或电容。 仪器的输出信号幅度不宜太大，否则将使被测电路的某些元器件处于非线性工作状态，造成特性曲线失真。 5. 注意人机安全 在电路调试时，由于可能接触到危险的高电压，要特别注意人机安全，采取必要的防护措施。特别是近年来一般都采用高压开关电源，由于没有电源变压器的隔离220V交流电的火线可能直接与整机底板相通，如果通电调试电路，很可能造成触电事故。为避免这种危险，在调试、维修这些设备时，应该首先检查底板是否带电。必要时，可以在电气设备与电源之间使用变比为1，1的隔离变压器。例如，在三相正弦波变频电源中，采用220V交流电供电，调试时稍有不慎，就很容易触碰到高压线路而受到电击。 6.整机调试的大致步骤为： （1）在整机通电调试之前，各部件应该先通过装配检验和分别调试。 （2）检查确认产品的供电系统（如电源电路）的开关处于“关”的位置，用万用表等仪表判断并确认电源输入端无短路或输入阻抗正常，然后接上地线和电源线，插好电源插头，打开电源开关通电。 接通电源后，要观察电源指示灯是否点亮，注意有无异样气味，产品中是否有冒烟的现象；对于低压直流供电的产品，可以用手来摸测有无温度超常。如有这些现象，说明产品内部电路存在短路，必须立即关断电源检查故障。如果看起来正常，可以用仪器仪表（万用表或示波器）检查供电系统的电压和纹波系数。 （3）按照电路的功能模块，在调试方便的前提下，从前往后或者从后往前依次将它们接入电源，分别测量各电路（或电路各级）的工作点和其他工作状态。 注意：应该在调试完成一部分以后，再接通下一部分进行调试，不要一开始就把电源加到全部电路上。这样，不仅使工作有条理，还能减少因电路接错而损坏元器件，避免扩大事故。对于一些特殊的的作品，应为该作品的调试制作专用调试工装，这样能够极大地提高测试的工作效率。例如电动小车、悬挂运动控制系统全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材“全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）”一书，从7个方面，系统介绍了元器件的种类、特性与选用原则和注意问题；印制电路板的设计基本原则、设计工具和印制电路板的制作；元器件、导线、电缆、线扎和绝缘套管的安装工艺和焊接工艺；电阻、电容、电感、晶体管等基本元器件的检测，