电子电路制作过程人为故障的分析与对策

王小玲

（西南民族大学 电气信息工程学院，四川成都，610041）

电子电路制作过程人为故障的分析与对策

王小玲

（西南民族大学 电气信息工程学院，四川成都，610041）

本文从电子电路制作过程人为故障的原因入手，着重分析了电子电路制作过程对人为制作行为的要求，并探索了电子电路制作过程人为故障的对策。

电子电路；制作过程；人为故障；对策

0 引言

现阶段，高校十分重视学生动手操作能力的提升，以培养技能应用型人才。由于高校电子电路制作课程的电路元件较少，需要学生严格按照电子电路制作标准进行制作，以提高电子电路制作的正确性，进而实现电路设计的多功能调试目标。但是，在实际电子电路制作过程中，受各种因素的影响，学生很容易出现错误操作，进而产生人为故障。在这种情况下，高校电子电路制作课程教学积极探索减少电子电路制作人为故障的科学方法。研究电子电路制作过程中人为故障不仅能够有效提高电子电路制作的准确性和成功率，而且对学生电子电路制作兴趣和学生动手能力的提升有着深刻意义。

1 电子电路制作过程人为故障的原因

电子电路制作过程中的人为故障主要包括两种类型，一种是电子电路元件组装过程中出现的人为线路连接错误，另一种是电子电路接线没有错误，但是却忽视了连接检查环节，导致调试或使用过程中的元件损坏。其中，连线错误主要是因为电子电路制作人对电子电路元件不了解，不熟悉电子电路元件的特点，不会判别电子电路元件的引脚极性，甚至有些电子电路制作者不了解电路图的非连接点与连接点之间的规则，进而导致电子电路人为故障。而且，电子电路元件组装连接错误的检修难度较大，存在着很多形式的接线错误。并且，由于没有检查到电子电路故障点，运用电路图原理来分析检测参数的难度较大，只能够根据电路图意义对照连接的线路，检查效率较低。另外，由于电子电路线路图是制作者自己安装的，很难查到电路故障点，进而造成电子电路元件损坏。而大多数电子电路制作过程中的电路元件损坏都是因为制作人没有对电子电路进行认真检查，电子电路存在着接线故障或其他故障，进而导致电子电路在使用或调试过程中出现损坏现象。例如，在调整三极管偏置的过程中，如果施加的电阻太小会导致三极管损坏。电路元件损坏的检测相对容易，能够根据电路图分析出相关的故障数据，进而找出相应的故障元件。但是，电子电路制作过程中的元件损坏也存在着综合性故障问题，多种元件损坏故障一起出现。例如，电视机没有图像这一问题，如果是自然问题应该查找天线信号是否分开。如果是人为故障则需要查电视机的电路图，同时也要检查是否存在人为故障。综上所述，高校电子电路制作课程教师可以运用学生在电子电路制作过程中经常出现的人为故障进行针对性教学，提高学生的电子电路制作能力和调式能力，加强锻炼学生的动手能力。

2 电子电路制作过程故障的对策

虽然，高校电子信息工程专业学生能够通过理论知识的学习看懂电路图，也能够根据电路图进行电子分析。但是，很多学生都无法将电子电路符号与实际的电子电路元件联系起来，没有掌握电子电路的科学制作方法。并且，在电子电路制作的过程中，很多教师都采用演示方法为学生进行电子电路制作演示，组织学生观察，学生并没有实际进行电子电路制作。而教师的电子电路制作演示比较简单，没有实用焊接工具、电路板等相关的工具，只是将各种电子元件用导线连接起来为学生展示电路的功能。但是，这种简单的电子电路制作演示难以保证电子电路的正常工作。而且，电子电路元件的质量、特点等都具有一定的差异，在开展电子电路制作之前，学生要掌握电子电路元件的特点、外观、性能记忆使用方法。另外，由于电子电路课程教学过程中的元件使用有限，需要学校购买多种参数的电子元件，加强学生对各种各样电子元件的了解。

2.1 合理制作电路图

学生在掌握电子元件连接和电子元件检测技能的基础上能够根据电路图按照电子电路制作规范进行正确连线。并且，电子电路制作者在制作过程中习惯看电路图，根据电路图进行连接。因此，电子电路的制作与电路图的走线比较相近。在这种情况下，电子电路制作人员应合作制作电路图，保证电路图的准确性，进而使制作者能够按照电路图正确进行电子电路制作。另外，在制作的过程中，学生和教师可以帮助制作者按照电路图对电子电路制作进行检测，减少人为故障。除此之外，在电子电路制作过程中遇到集成块制作需要使用集成块转换插座，并采用替换法进行检测和调试，减少电子元件组装过程中出现的人为事故。

2.2 采用SVM电子电路故障预测方法

电子电路故障预测，能够有效预防电子电路制作过程中人为故障的发生，降低人为故障发生几率。为此，我们可以引入当前电子电路故障预测应用范围较广的SVM预测技术。SVM以统计学理论为支持，是一种特殊的机器学习算法，在运作方式上与人工神经网络具有一定的相似性。它是LS-SVM的回归预算，将SVM技术引入电子电路故障分析，能够对电子电路的整流装置故障进行排查，从而确保其是否能够正常运行。我们通过对LS-SVM这一电子电路预测算法能够借助对数据的分析来进行电子电路的回归建模，以对故障特性相关参数进行获取，并在此基础上构建趋势变幻模型，以达到对电子电路为例运行过程中故障进行科学预测的目的。SVM电子电路故障预测流程如图1所示。

图1 故障预测工作流程图

具体步骤为：

（1）电子电路各个元器件的缓变型故障，来设定时间变化器件参数趋势。并依照实际运行情况下的电子电路工作振动、温度等情况来决定时间间隔时长。可以是1h或5h任意时长；

（2）对某一时刻电子电路中各个元件的参数值设置电路，以此来进行仿真设定；

（3）对电路中的电流、电压等信号进行选定，将其设置为对故障进行检测的信号，并对其波形数据变化进行监测、获取；

（4）以故障特征具体的参数值与所监测到的信号值，两者之间的关系为依据，来进行电子电路实际故障参数的计算；

（5）对上述过程予以重复计算，以获取不同时刻电子电路故障具体特征参数，用作LS-SVM故障预测样本；

（6）通过LS-SVM来对未来各个时段内的电子电路故障性能特征参数值实施科学预测；

（7）对预测结果进行分析，在实现故障预测的基础上，对防御对策进行合理制定。

2.3 采用正确的测试方法

在电子电路制作过程中，如果测试方法不当，极易导致电子与原件损坏。常见的因测试方法不当而产生的人为故障主要包括短路故障、过流故障、过压故障灯。为了避免这些故障，电子电路制作人员应积极学习并掌握电子电路测试的原则和步骤，学会正确使用电子电路测试方法。为此，电子电路制作人员应积极采用电阻测量法来检测电路中是否存在着短路故障。并且，电子电路制作人员应测量整机总电流，进而检测电路元件是否正常工作。另外，电子电路制作人员可以通过测动态电流进行功能调试，采用分步功能调试的方法，逐步完成对电子电路的总体调试。这是因为，电子电路由多个电路组合组成，并且，各单元电路的测试方法很容易掌握，可以在一般性检测之后采用集成块插座进行替换检修，对电路元件故障和线路故障进行检测。除此之外，教师在进行电路检测之后可以采取针对性检测，根据学生的电路故障进行针对性指导，并根据电路故障采用相应的测试方法，增强电路测试的正确性。

[1]谢燕美.电子电路制作与调试一体化课程的开发与实施[J].教育研究.2013.(07).

［2］何希才. 新型集成电路及其应用实例［M］.科学出版社.

The analysis and Countermeasure of the artificial fault in electronic circuit

Wang Xiaoling
(Southwest national university electrical information engineering college,Chengdu Sichuan,610041)

This article starts from the process of making artificial reason fault of electronic circuit, analyzes the requirements for human behavior making electronic circuit manufacture process, and explores the Countermeasures of electronic circuit manufacture process for fault.

electronic circuit; manufacturing process; artificial fault; countermeasure

王小玲（1962.5-），女，汉族，四川浦江人，本科，高级实验师，主要研究方向为电子技术。