天地(常州)自动化股份有限公司 王卫俊
在电子产品中电器元器件是最基本的组成单位,不同类别的电子产品能够发挥的功能各不相同。我们在使用不同的电子产品时,其中发挥作用的就是不同功能的电子元器件。在我们生活中常常使用到的人工智能产品、声控产品等都是通过电子元器件来实现功效的,为了保证各类产品的使用性能,我们就需要重视电子元器件的检测工作。本文针对电子元器件检测中存在的问题和解决方法进行论述。从微观的角度来说,电子设备的内部就是成百上千的电子元器件,不同类型的元器件发挥的作用各不相同,将它们进行搭配组合就能实现发挥其功能,保证设备系统的稳定运行。通过电子设备的构成分析我们可以知道,只有每个电子元器件都能够稳定发挥其功能才能保证系统的正常运转;当设备系统运行出现故障时,就需要对电子元器件进行检查,找出症结所在。可见,电子元器件的检测工作变得尤为重要,它不仅能够加快故障排除速度,还能够防范运行中的故障隐患,为系统正常工作提供保障。
若干电子元器件的组合就构成了电子元件、小型仪器等,电子元器件本身又是由不同的零件所组成的,能够通用于某类产品中。在电子设备或者电路中,电子元器件能够进行一系列控制,这类元器件有着自己的规格与要求,具有很强的完整性,在非暴力的情况下无法实现电器元件的拆解。常见的电阻、电子管、电容、传感器等都属于电子元器件,它们在我们使用的各类电子产品中发挥着无可替代的作用。图1为含有电子元器件的基本电路图。
电子元器件的检测技术是以信息获取技术为基础所进行的系统性分析研究与运用,该技术具有很强的综合性,常见的有检测分析、参数检测信号等。检测技术涉及的机构范围较为广泛,有国家级的电子元器件检测机构,还有针对电子元器件的校准公司,这些机构与公司都是为了设备检测所开设的,能够为检测数据的可靠性提供保障。常规的检测机构大多是将完整的设备或者系统作为检测对象。例如:很多企业都在进行的计量检测,这类检测有很多标准,包括主、副标准和工作标准等,实际检测又包括器具的检定、校准等。
图1 含有电子元器件的基本电路图
对于电子元器件检测工作来说,所使用检测工具自身的性能直接影响着检测精度与检测结果的可靠性。目前的电子元器件检测工具种类较多,万用表是使用最为广泛的工具之一。通常情况下,借助万用表检测人员就能够针对电子元器件进行电压、电阻、电流等基本项目检测。随着科学技术的不断发展,数字式万用表逐渐代替了传统万用表出现在电子元器件检测工作中。在实践中,电阻器、二极管以及晶体管等常见电子元器件的检测都能借助万用表完成,掌握万用表的正确使用方式成为检测人员的基本技能,从而保证检测工作能够顺利进行。图2所示为电机驱动的电路图。
电子检测就是借助电子技术进行的电子元器件检测工作。电子技术是电子检测的理论依据,所使用的检测手段是设备与电子测试仪,能够实现电量与非电量的检测工作。对于电量检测来说主要包括四部分内容:电子元件的参数检测、电能量检测、电信号检测、设备检测。不同的测量项目针对的内容也不同,在检测工作中的占比也存在显著差异,在各项检测中基本电参数最为重要,例如频率、电位、阻抗等,其他参数大多是以基本电参数为基准变换而来。以检测放大器的增益为例,本质上就是测量输入以及输出电压,对电压的检测就能得到二脉冲型号波形参数。由此可知,很多电子元器件的检测项目就是对拆解出的基础量进行测量,类似于计量的基本单元,所有的检测参数都是由基本量构成。针对非基本量的检测则主要出现在特殊领域,例如航天航空等。
图2 电机驱动电路
对于电容类元器件来说,最常出现的问题包括开路、击穿、参数退化等方面。以最典型的击穿问题为例,发现这一问题的内在原因可分为五种:介质材料出现击穿问题;有导电离子或缺陷等存在于介质内;介质出现老化现象;在制造介质时发生机械损伤;介质结构出现问题。在检测时就需要把握此类别元器件出现的主要问题,并采取针对性的解决措施。
电阻在电气设备中的应用非常广泛,对于设备降压、分流等有着良好的使用效果,如果电气设备电阻出现损坏就会导致设备故障发生。在电子元器件检测中电阻问题主要包括两种:致命失效以及漂移参数失效。我们通常所说的机械损伤、电阻击穿等都属于致命失效,电阻值出现漂移则是漂移参数失效。在各类电阻中绕线电阻与非绕线电阻使用较多,绕线类问题大多是由引线机械损伤所导致的,而非绕线类则是由于引线开裂等原因所导致的,无论是哪种问题都会引发设备故障。
电感类元器件在电路中较为常见,例如变压器、振荡线圈等。对检测结果分析可知电感类元器件问题大多是因为外部环境改变所导致的。通常有变压器温度升高、线路电流超额定等,线圈会因此发生短路、击穿等问题。如果外部环境湿度大、通风不畅同样会出现击穿或漏电现象。
在运用观察法时,检测人员可以对静态观察法与动态观察法进行选择,针对检测的实际情况灵活运用正确的观察法。首先,静态观察法。目测检验法大多应用在电子元器件未通电时,能够通过观察外观来判断电子元器件的脱落情况,还能观察到线圈的状态,判断是否存在破损锈蚀等情况。在应用静态观察法时,需要确定重点,例如:针对电容类元器件就需要对标志、缺口等外观问题进行检查,保证所使用的电容元器件与设备相吻合,还要对元器件的转动情况进行观察;对于电阻类元器件而言就要关注断裂、灼烧等情况;电感类元器件的检测则是要重点关注线圈、引脚等部位,避免出现松落、锈蚀等情况。其次,动态观察法。动态观察法应用在电子元器件通电后的观察检测中,该阶段的观察法需要对各类感官进行综合运用,包括触觉、听觉等,最终得到检测结果。
在对电子元器件进行检测时,需要建立起完善的评审体系,形成总体、分系统、单机的三级制度。在检测中要注重两项工作:第一、强化检测管理,实现电子元器件的综合性质量评审;第二、要注重检测过程中的细节控制,对具体问题展开系列专题审议。就电子设备来说,大多数故障都是由于电子元器件引起的,既有可能是外界环境的影响,又有可能是电子元器件本身质量所导致的。在使用电子元器件时要对出现的问题加以关注,对存在的质量问题进行深入分析,做到准确判断问题类型,以便针对性加以解决。
通过电子信息技术能够分析出电子元器件失效的内在因素,保证检测结果的有效性与准确性,为电子元器件的应用稳定性提供保障。在实际检测工作中需要根据现场情况选择合适的检测技术与仪器,光辐射技术、微分析技术等是当前使用最为频繁的信息技术检测方法。例如:在应用红外技术时,作业人员需要在待检电子元器件的位置放置检测仪器,对电子元器件的波长进行检测并整理得到的检测数据,判定电子元器件存在的问题。在完成问题测定后就可以开展具有针对性的故障排查,作为检测人员要具备良好的学习能力,不断更新检测技术,形成正确的检测思维,为电子元器件的标准化与信息化发展奠定基础。
在对电子元器件进行设计时应当制定标准的设计规范,保证设计的可靠性;在对其进行应用时还需进行有效控制,保证电子元器件的使用效率,避免出现电子元器件的超额值运转,通过这样的方式能够有效提升电子元器件使用的可靠性。另外,通过对电子元器件进行降额设计能够让其可靠性得到显著提升,对电子元器件问题进行研究可知,约有过半数的电子元器件问题是由于超应力所造成。
结束语:电子元器件的类别多样,所能实现的功能也各不相同,受外界环境因素、人为操作因素、元器件老化因素等影响会导致各种故障的发生。作为检测人员,需要从电子元器件的实际应用情况出发,综合运用各类检测手段找出导致故障的根本原因,并按照国家标准和相关规范进行故障排除,保证电子元器件的质量符合相关要求,为设备与系统的稳定运行提供保障。