Dijital ve Analog Sorun Giderme

Teknisyenin devreler, sinyaller ve sürücülerdeki hataları bulmasına yardımcı olacak araçlar ve teknikler

Fiziksel nicelikler, analog veya dijital olarak sayısal değerlerle temsil edilebilir. Analog yöntem, sayısal değerlerin bir süreklilik boyunca herhangi bir noktada konumlanmış olarak ifade edilebildiği basit bir kayan ölçek olarak görselleştirilebilir. Sıfır olabilirler veya sıfırın her iki tarafından sonsuza uzanan tam bir tamsayı veya kesirli miktar olan pozitif veya negatif bir değere sahip olabilirler.

Buna karşılık, dijital protokolde, bir fiziksel niceliğin sayısal değeri, yalnızca önceden belirlenmiş ayrık seviyelere sahip nicelenmiş adımlarla temsil edilir. Şu anda kullanımda olan dijital sistemlerin çoğu ikili sistemdir, ancak 10 tabanı, 16 tabanı veya başka herhangi bir miktar kullanılabilir. İkili sistem, elektronik uygulamalar için çok uygundur, çünkü 1 ve 0, bir voltajın varlığı veya yokluğu ile veya biri yüksek ve diğeri düşük olmak üzere iki ayrı voltaj ile temsil edilebilir. 10 tabanlı bir mantığı uygulamak için, farklı voltajların sayısı hantal ve hataya açık olacaktır. İkili sistemde, belirli bir değeri temsil etmek için daha fazla basamağa ihtiyaç duyulur, ancak elektronik sayı kırma mucizesi sayesinde bu bir sorun değildir.

Öğrenme hedefleri

Bu makaleyi okuduktan sonra şunları öğrenmiş olmalısınız:
♦ TTL ve CMOS mantık devrelerinin yüksek ve düşük voltajlarını düzeltin
♦ Saat sinyalinin özellikleri
♦ Dijital test ekipmanı türleri
♦ Dijital ve analog devreler için sorun giderme yöntemleri
♦ VFD'ler nasıl çalışır ve nasıl güvenli bir şekilde ayarlanır?

Elbette, kuantum alanının dışındaki gerçek dünyamız dijital değil, analogdur. Bu nedenle dijital ekipman, analog sinyalleri kabul edecek girişlere sahiptir. Zayıflama veya amplifikasyondan sonra bu enerji, analogdan dijitale dönüştürücü olarak bilinen oldukça basit bir cihaz aracılığıyla dijital darbe akışlarına çevrilir. Benzer şekilde, çıkışın genellikle analog olması gerekir (örneğin, bir hoparlörü sürmek için), bu nedenle bir dijital-analog dönüştürücü gereklidir.

İlk dijital makineler, mekanik anahtarlar ve röleler kullanılarak yapılmıştır. Isı, boyut, güvenilirlik ve maliyet bu teknolojiye üst sınırlar koydu. Gelişmeler, 1940'larda katı hal diyotun tanıtılmasıyla başladı. Sessiz transistörler ve entegre devreler, clacking röle sıralarının yerini hızla aldı. Bileşenlerin küçültülmesiyle birlikte çok daha düşük çalışma voltajları ve azaltılmış güç tüketimi, artık telefon merkez ofislerinde, asansör makine odalarında ve tüm endüstriyel tesislerde bulunan elektronik iletişim ve kontrol devresini karakterize ediyor.

Transistör-transistör mantığı (TTL) tipik olarak +5 V'ta çalışır. 5.25 V aşılırsa cihaz hasar görebilir. Bir TTL NOR geçidi veya başka bir cihaz, 0 ila +0.8 V arasında bir potansiyelde olduğunda, geçit bir mantık-yüksek girişe yanıt verecektir. Eğer bu bir ters çeviren NOR kapısı ise, çıkış lojik düşük olacaktır. Giriş terminallerine +2 ila +5 V uygulandığında, kapı önceki mantık-düşük durumuna yanıt verir. Cihaz yine ters çeviren bir NOR kapısı ise, yüksek mantık yanıttır.

Tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) teknolojisi günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. TTL'den farklı olarak, besleme gerilimi +3 ila +15 arasında olabilir. Yüksek ve düşük seviyeler, TTL'de olduklarından farklı şekilde hesaplanır. Besleme voltajının bir kısmına ayarlanırlar. Besleme voltajı 3 ile 10 V arasında ise, lojik yüksek seviye 7 V toleransla besleme voltajının 10/0.5'undan büyüktür. Lojik-düşük seviye, besleme voltajının 3/10'undan daha düşük bir voltajdır, aynı hoşgörü ile. Bununla birlikte, besleme gerilimi 10 ile 18 V arasındaysa, mantık-yüksek ve mantık-düşük seviyeleri, besleme geriliminin aynı kesirleridir. Ancak, her iki durumda da toleranslar 1 V'a yükselir.

Bu metrikler zahmetli görünebilir, ancak gerçek şu ki, dijital devrelerde sorun gidermede toleranslar çok önemlidir. Çalışma hatalıysa, bu voltajların yukarıdaki özellikler dahilinde olup olmadığını kontrol edin. Dijital bellek, çapraz bağlı NOR kapılarından yapılandırılabilen temel mandallardan oluşur. Bunlara genellikle "parmak arası terlik" denir, ancak bu bir yanlış isimdir, çünkü bir mandal asenkron bir cihazdır, oysa bir parmak arası terlik saatlidir ve saat darbeleriyle adım adım çalışır. Mandal, aksine, asenkron bir cihazdır.

Senkronize dijital cihazlar, arızalanabilecek saat devreleri gerektirir. Saat sinyali tipik olarak %50 görev döngüsü ile yüksek ve düşük seviyeler arasında değişen bir kare dalgadır. Tamamen karmaşık olan tümleşik devreler (IC'ler), genel işlemi senkronize eden bir saat sinyaline dayanır. Bazen birden fazla saat sinyali gereklidir. Saat sinyalleri genellikle tek fazlıdır, yani bir kablo üzerinden yayılırlar, ancak çok fazlı saat sinyalleri kullanılmıştır. Sıklık değişebilir ve bu mutlaka zararlı değildir. Bir saat çarpanı, bir mikroişlemcinin yararına çalışma hızını artırır, böylece diğer devrelerden daha hızlı çalışabilir. Daha yeni bilgisayarlar, performansı artıran her zamankinden daha yüksek saat hızlarına sahiptir.

Sorun Giderme Araçları

Dijital sorun giderme gerçekleştirmek için, ticaretin araçları iyi bir yüksek empedanslı multimetre, bir osiloskop, bir mantık probu, bir mantık darbesi ve bir dijital akım izleyicisidir. Bunlar aşağıdaki bölümlerde tartışılacaktır.

Multimetre

Multimetre, elektronik teknisyeninin teşhis araçlarının en temelidir. Ohm modunda, multimetre bitişik devre kartı izleri arasındaki lehim köprülerini algılayabilir. Soğuk lehim bağlantıları, kötü şerit konektörler vb. hızla ortaya çıkar. Güç kaynağında bulunan diyotları ve elektrolitik kapasitörleri kontrol etmek için de iyidir. Volt modunda, değişken frekanslı bir sürücünün (VFD) analog yönünü hızlı bir şekilde kontrol etmek için iyi bir multimetre mükemmeldir. Üç fazlı güç kaynağı, bacaklar arasında ve her faz ile toprak arasında eşit voltajlar için kontrol edilebilir. Aynı ölçümler motor terminallerinde de alınabilir. DC barası, spesifikasyonlar dahilinde okumalar vermelidir. AC volt modunda zararlı dalgalanma tespit edilebilir. Güç kapatıldığında ve depolanan voltajlar boşaldığında, hatalı diyotlar ve elektrolitik kapasitörler izole edilebilir ve bunlardan birinin hatalı olması muhtemeldir. Dijital çalışma söz konusu olduğunda, DC volt modundaki multimetre besleme, mantık-düşük ve mantık-yüksek voltajların makul olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir.

Herhangi bir voltaj ölçümünün, test edilen cihaz veya devreyi yüklemekten kaçınmak için yüksek empedanslı bir cihazla yapılması gerektiği vurgulanmalıdır. Bu tür bir yükleme gerçekleşirse, cihaz(lar) hasar görebilir veya en azından ölçüm geçersiz olur. Büyük bir mağazadan alınan 10 ABD doları değerindeki ucuz bir sayaç, ev kablolama işleri için yeterli olabilir, ancak dijital teşhis işleri için gelişmiş özelliklere sahip üst düzey bir multimetre gerekir. 500 ABD dolarına yakın bir ödeme yapmayı bekleyin.

Osiloskop

Karışık sinyalli osiloskop (MSO), daha önce zor olan dijital sorun giderme problemlerinin çoğunu kolaylaştıran mükemmel bir araçtır. Operasyonel konsept, çok sık olarak, bir çalışma (yetersiz genlik darbesi) gibi hatalı bir dijital dalga biçiminin analog bölümdeki bir anormallik tarafından tetiklenmesidir. MSO, aynı zamanda doğru araçla kolay bir iş olan (aynı X ekseni ile) analog ve dijital dalga formlarını aynı anda ve zamansal olarak bağıntılı olarak gösterebilir.

Mantık Probu

Mantık probu, mantık durumunun yüksek, düşük veya mevcut olup olmadığını öğrenmek için girişler ve çıkışlar arasında hızla hareket etmek için mükemmeldir. Bir ucunda iletken nokta bulunan kompakt bir gövdeden oluşur. Biri kırmızı biri siyah olmak üzere iki ucu var. Timsah klipsleri, siyah kablonun devre toprağına veya güç kaynağının negatif tarafına bağlanmasına izin verir. Kırmızı kablo, güç kaynağının pozitif rayına veya uygun şekilde yerleştirilmiş herhangi bir eşdeğer terminale takılmalıdır.

Gövde üzerindeki bir kaydırma anahtarı, mantık probunun istendiği gibi TTL veya CMOS çalışması için ayarlanmasına izin verir. LED ve/veya sesli göstergeleri yorumlamak için üreticinin talimatlarına (çevrimiçi olarak mevcuttur) bakın. Yüksek empedanslı bir cihaz olduğundan, prob, test edilen cihaza veya devreye zarar verme korkusu olmadan hemen hemen her pin veya devre düğümüne dokunabilir. Mantık sondasına kırmızı ve siyah uçlar aracılığıyla karttan güç verildiğinden pil gerekmez.

Mantıksal Pulser

Yaygın bir durum, test edilen devrenin çalışan bir yukarı akış aşamasına bağlanmasıdır. Bu durumda, bu konumda mantık yüksek veya düşük mantık olup olmadığını görmek için mantık probunu çeşitli giriş ve çıkış pinlerine ve harici devre test noktalarına dokunmak basit bir meseledir. Ancak bazen, yüksek veya düşük mantık gözlemlenmediğinde, sorun giderici bir IC girişine veya devre terminaline iyi olduğu bilinen bir darbeyi enjekte etmek isteyecektir. Bu, bir lojik pulsör vasıtasıyla yapılır.

Mantık darbesi, mantık sondasına benziyor. Sivri iletken prob ucuna ve timsah klipsli kırmızı ve siyah uçlara sahip bir alet gövdesine sahiptir. Mantık probunda olduğu gibi, siyah kablo şasiye veya devre toprağına bağlanır ve kırmızı kablo pozitif raya bağlanır.

Dijital Akım İzleyici

Dijital ekipmanda başarılı sorun giderme için, dijital akım izleyici, daha az sıklıkta kullanılmasına rağmen, belirli durumlarda oldukça değerlidir. Yüzeysel olarak, dijital mantık probu ve dijital pulser'a benzer, ancak iç işleyişi tamamen farklıdır. Mantık probu ve pulser, dijital çıkışlara basitçe dokunan iletken iğne uçlu elektrotlara sahipken, dijital akım izleyicinin manyetik bir başlatma kafası vardır. İçinden akımın aktığı bir iletkeni veya izi çevreleyen manyetik alana duyarlıdır. Bu, telin yalıtılmış olup olmadığına bakılmaksızın çalışır.

İyi bir okuma elde etmek için dijital akım izleyiciyi iletkenin üzerinde dikey olarak tutmak gerekir. Ek olarak, mevcut izleyicinin ucunda, mevcut akış yönü ile hizalanması gereken bir nokta bulunur. Probun ucunda bulunan bir gösterge lambası, akım miktarına göre parlaklıkta değişiklik gösterir. 1 mA ila 1 amp gibi geniş bir aralıkta hassastır. Hassasiyeti ayarlamak için bir kontrol var. Bir akım kaynağının veya batmanın yerini belirlemek için, lamba parlaklığındaki değişiklikleri izleyerek dijital akım izleyiciyi geçerli yol boyunca hareket ettirmeniz yeterlidir.

Teknisyen, dijital akım izleyiciyi kullanarak bir mikroçip içindeki bir hatayı tespit etme yeteneğine sahiptir, ancak cihazın gerçekten üstün olduğu yer, bitişik izler arasında neredeyse görünmez bir lehim köprüsü veya elektron akışını bozan bir soğuk lehim eklemini izole etmektir. Bu gibi arızalar, bir kez yerleştirildiklerinde, yarı iletken cihazların büyük bir değişimine başvurmadan düzeltilebilir ve çalışma geri yüklenebilir.

Sorun Giderme Teknikleri

Yukarıda açıklanan dijital sorun giderme araçlarını kullanmanın yanı sıra, arızalı devreleri ve bileşenleri belirlemede etkili olan başka prosedürler de vardır. Aşağıdaki yorumlar hem dijital hem de analog problemler için geçerlidir.

Çoğu zaman, bir elektronik ekipman parçası paralel – kısmen veya tamamen aynı – alt sistemler içerir. Örnek olarak, bir dizi asansör veya birden fazla kata hizmet veren tek bir asansör verilebilir. Kapı sensörleri ve kontrolleri genellikle büyük ölçüde aynıdır. Bu gibi durumlarda, arızanın hareket edip etmediğini görmek için parçalar değiştirilebilir.

Başka bir örnek stereo ses ekipmanıdır. Hoparlörler veya son amplifikatörlerden hoparlörlere giden kablolar gibi bileşenler, çalışmanın etkilenip etkilenmediğini görmek için değiştirilebilir. Bu gibi durumlarda, daha önce başarısız olan sistem normal şekilde çalışacak ve önceden iyi olan sistem çalışmayı durduracaktır. Benzer şekilde, iki ayrı özdeş öğe varsa, bir tanılama prosedürü olarak bileşenleri değiştirmek mümkün olabilir. Bu tekniğin uygulanabilirliği, değişikliği yapmanın fiziksel zorluğuyla çok ilgilidir. Bazen, bir multimetre, bir veya daha fazla pens ampermetre ile çalışmayı izlemek gibi daha pasif teknikler kullanmak daha ihtiyatlıdır (bazen “Tut” özelliğini kullanmak, örneğin üç fazlı akım çekişinin kaydını korumak için). bacaklar bir saat boyunca).

TV tamir teknisyenlerinin yöntemlerini gözlemleyerek çok şey öğrenilebilir, çünkü bu çok kapsamlı ve iyi belgelenmiş bir alandır. Dijital ve analog olmak üzere her türlü ekipmanda ortaya çıkan kalıcı bir sorun, aralıklı çalışmadır. Arızalı bileşeni izole etmek açısından bunu teşhis etmek zor olabilir, çünkü arıza tam olarak onarım girişiminde bulunulduğunda ortadan kaybolma yoluna sahiptir. Sorun, ısıya veya titreşime duyarlı olabileceğinden, gelip gitme eğilimindedir. Bazen, baskılı devre kartında veya tel sargılı direnç gibi bileşende, değişen sıcaklığa yanıt olarak açılıp kapanacak görünmez bir çatlak olabilir. TV teknisyenleri, arızanın ortaya çıkıp çıkmayacağını veya kaybolup kaybolmayacağını görmek için genellikle bileşenleri birer birer ısıtır veya soğutur. Bu, bir mikroçipin üzerinde belirli bir mesafede tutulan bir havya kullanılarak yapılabilir, böylece arızayı ortaya çıkarmaya yetecek kadar ısıtılır, ancak arızalı olmadığı kanıtlanırsa zarar vermeye yetmez. Alternatif olarak, bir sprey kutusunda ticari olarak temin edilebilen “bileşen soğutucu” bulunmaktadır. Sprey, şüpheli suçluya yönlendirilirse, aniden soğuyacak ve arıza ortadan kalkacaktır. (Bu teknik yalnızca teşhis için iyidir ve onarım olarak etkili değildir. Bileşen soğutucu, lehimleme sırasında hasar görmemeleri için kısa uçlu yarı iletkenleri önceden soğutmak için de kullanılır.)

İyi bir etki için kullanılabilecek başka bir teşhis tekniği, sistemin bir bütün olarak doğru çalışması için gerekli olmayan şüpheli bileşenleri kaldırmaktır. Örneğin, yıldız topolojisinde düzenlenmiş jaklara birkaç telefon bağlanabilir. Telefonlardan birinin dahili hattan kısa devresi varsa, sistemi bir bütün olarak aşağı çeker. Özellikle, çevir sesi olmayacak. İşlemin geri yüklenip yüklenmediğini görmek için telefonların bağlantısı birer birer kesilebilir. Tüm kurulum, her bir çiftin bir telinin arka arkaya bağlantısı kesilerek test edilebilir. the source. Benzer bir teknik, bir bina şube devresindeki toprak arıza devre kesicileri veya Kategori 5e kablolama veya diğer ortamlar aracılığıyla bir Ethernet hub'ına, anahtarına veya yönlendiricisine bağlı bireysel bilgisayarlar için kullanılabilir.

TV servis teknisyeninden öğrenebileceğimiz son ders, sinyal izleme işleminin nasıl gerçekleştirileceğidir. Bir sinyal oluşturucudan türetilen bir radyo frekansı, orta frekans veya ses, video veya bileşik sinyal, uygun bir aşamanın girişine enjekte edilir. Ardından, sinyalin bozulması veya yokluğu izlenerek ardışık çıkışlarda osiloskop okumaları alınır. Servis şemaları, normal bir ekranın nasıl görünmesi gerektiğini gösteren, tasvir edilen devrede seçilen konumlarda karakteristik olarak grafikler içerir. Eldeki bu bilgilerle bir sonraki adım, kusurlu bileşeni sıfırlamaktır.

Modern teknoloji

Üç fazlı asenkron motorlarla birlikte katı hal elektronik AC motor sürücüleri, asansör makine dairelerindeki eski DC motorların yerini büyük ölçüde almıştır. DC motorların yapıları basittir ve asansörün çalışması için gerekli olduğu gibi, yalnızca iki telli elektrik kaynağının polaritesini tersine çevirerek kolayca tersine çevrilebilir. Ayrıca (ve asansör çalışması için de gereklidir), alan sargılarından geçen akımı ayarlayarak motorun hızı kolayca ve sorunsuz bir şekilde değiştirilebilir. Tüm bunlar, arıza durumunda kapsamlı arıza süresine yol açabilecek pahalı bir dişli kutusuna başvurmadan gerçekleşir.

Bu zincirdeki zayıf halka, komütatör-fırça tertibatıydı. Komütatörle sürtünmeden kaynaklanan kaçınılmaz ark ve mekanik aşınma nedeniyle, fırçaların her zaman sınırlı bir hizmet ömrü vardı ve onları değiştirmek zor bir iş olmasa da yine de yapılması gereken bir şeydi. Bu her zaman zamanında gerçekleşmezse, komütatör hasar görebilir ve çok daha fazla zaman alan bir onarım gerektirebilir.

Yön tersine çevrilebilirdi, ancak ilk üç fazlı asenkron motorlarda hız kolayca düzenlenemedi ve on yıllar boyunca DC motorlar, AC'nin onlara güç sağlamak için düzeltilmesi gerekmesine rağmen çoğu asansörü sürdü. Tüm bunlar, 1960'larda değişken frekanslı sürücünün (VFD) piyasaya sürülmesiyle aniden değişti. "Ayarlanabilir hızlı sürücü" olarak da adlandırılan terminoloji, elektronik sürücü artı motora veya yalnızca sürücüye atıfta bulunabilir.

Temel işlem basittir ve genellikle konveksiyon veya fan soğutmalı bir muhafaza içinde gerçekleşir. Gelen üç fazlı AC gücü, standart diyotlar ve elektrolitik kapasitörler kullanılarak doğrultulur ve filtrelenir. Makul düzeyde dalgalanmasız güç, üç iletkenli bir DC bara yoluyla bir AC beslemenin sentezlendiği ve ardından uygun boyutta iletkenler aracılığıyla motora beslendiği bir invertör bölümüne hareket eder. VFD'nin çıkışının benzersiz dalga biçimi, motorun tork ve hız aralığını mümkün kılar.

Statora uygulanan voltajı değiştirerek bir AC motorun hızını ayarlamaya çalışırsak, rotor devri bir miktar azaltılabilir, ancak bu yöntem yetersizdir, çünkü motor, hareket halinde olduğundan, daha yavaş hıza büyük bir ısı artışı eşlik eder. Etkisi, nominal voltajın altında çalıştırıldığında aşırı yüklenme. Değişken genliğe sahip bir sinüs dalgası yerine VFD çıkışı, bir dizi kare dalgadan oluşur. Darbe genişlikleri, farklı görev döngülerini içerecek şekilde değişebilir. Nabzı daraltarak, motor zararlı ısı artışı olmadan yavaşlatılabilir ve sadece mile takılabilen bir soğutma fanının düşürülmüş devrine tabi tutulabilir. Dengeleyici soğutma, gerekirse başka yollarla da gerçekleştirilebilir.

VFD'nin invertör bölümü, zorunlu olarak, insan arayüzü, kapı sensörleri, yangın alarmı ara bağlantısı vb. ile asansörün hareket kontrolörüne bağlıdır.

Öğrenme-Takviye Soruları

www.elevatorbooks.com veya sf.129'de çevrimiçi olarak bulunan Sürekli Eğitim Değerlendirme Sınavına çalışmak için aşağıdaki öğrenme-pekiştirme sorularını kullanın. Bu konunun XNUMX.
♦ TTL ve CMOS mantığı için çalışma voltajları nelerdir?
♦ Bir saat sinyali frekansının değişmesi her zaman zararlı mıdır? Neden veya neden olmasın?
♦ Bir VFD'nin temel bölümleri nelerdir?
♦ MSO osiloskopu bir VFD'nin kusurlu bölümlerini nasıl ortaya çıkarır?
♦ En çok kullanılan dijital sorun giderme araçları nelerdir?