Waarschijnlijke fouten in bewezen systemen

De volgende problemen zijn gerangschikt van meest waarschijnlijk tot minst waarschijnlijk, van boven naar beneden.

Deze volgorde is grotendeels bepaald op basis van persoonlijke ervaring met het oplossen van elektrische en elektronische problemen in auto-, industriële en thuistoepassingen.

Bij deze bestelling wordt ook uitgegaan van een circuit of systeem waarvan is bewezen dat het functioneert zoals het is ontworpen en dat na een aanzienlijke bedrijfstijd heeft gefaald.

Problemen die worden ervaren in nieuw geassembleerde circuits en systemen hebben niet noodzakelijk dezelfde kans op optreden.

Operatorfout

Een veelvoorkomende oorzaak van systeemstoringen is een fout van de kant van de mensen die het bedienen.

Deze oorzaak van problemen wordt bovenaan de lijst geplaatst, maar de werkelijke kans hangt natuurlijk grotendeels af van de specifieke personen die verantwoordelijk zijn voor de operatie.

Wanneer een bedieningsfout de oorzaak is van een storing, is het onwaarschijnlijk dat het zal worden toegelaten voorafgaand aan het onderzoek.

Ik wil niet suggereren dat operators incompetent en onverantwoordelijk zijn - integendeel:deze mensen zijn vaak je beste leraren voor het leren van systeemfuncties en het verkrijgen van een geschiedenis van falen - maar de realiteit van menselijke fouten kan niet over het hoofd worden gezien.

Een positieve houding in combinatie met goede interpersoonlijke vaardigheden van de probleemoplosser gaat een lange weg bij het oplossen van problemen wanneer menselijke fouten de hoofdoorzaak van mislukking zijn.

Slechte draadverbindingen

Hoe ongelooflijk dit ook mag klinken voor de nieuwe student elektronica, een hoog percentage elektrische en elektronische systeemproblemen wordt veroorzaakt door een heel eenvoudige bron van problemen:slechte (d.w.z. open of kortgesloten) draadverbindingen.

Dit geldt met name wanneer de omgeving vijandig is, inclusief factoren als hoge trillingen en/of een corrosieve atmosfeer.

Verbindingspunten die te vinden zijn in allerlei soorten plug-and-socket connectoren, klemmenstroken of verbindingen lopen het grootste risico op storingen.

De categorie "verbindingen ” omvat ook mechanische schakelcontacten, die kunnen worden gezien als een high-cycle connector.

Onjuiste kabelaansluitingen (zoals een compressie-achtige connector die op het uiteinde van een massieve draad is gekrompen - een duidelijke faux pas ) kunnen verbindingen met hoge weerstand veroorzaken na een periode van probleemloze service.

Opgemerkt moet worden dat verbindingen in laagspanningssystemen vaak veel lastiger zijn dan verbindingen in hoogspanningssystemen.

De belangrijkste reden hiervoor is dat het effect van vonken over een discontinuïteit (stroomonderbreking) in systemen met een hogere spanning de neiging heeft om isolerende lagen vuil en corrosie weg te blazen, en zelfs de twee uiteinden aan elkaar kan lassen als ze lang genoeg aanhouden.

Laagspanningssystemen hebben de neiging om niet zulke krachtige vonken te genereren over de opening van een circuitonderbreking, en zijn ook gevoeliger voor extra weerstand in het circuit.

Mechanische schakelcontacten die worden gebruikt in laagspanningssystemen profiteren van de aanbevolen minimale bevochtigingsstroom er doorheen geleid om een ​​gezonde hoeveelheid vonkontlading bij opening te bevorderen, zelfs als dit stroomniveau niet nodig is voor de werking van andere circuitcomponenten.

Hoewel open storingen komen vaker voor dan kortgesloten storingen vormen "kortsluitingen" nog steeds een aanzienlijk percentage van de bedradingsfoutmodi.

Veel kortsluitingen worden veroorzaakt door degradatie van draadisolatie. Dit geldt nogmaals met name wanneer de omgeving vijandig is, inclusief factoren als hoge trillingen, hoge temperaturen, hoge vochtigheid of hoge spanning.

Het is zeldzaam om een ​​mechanisch schakelcontact te vinden dat defect is geraakt, behalve in het geval van contacten met hoge stroomsterkte waar contact "lassen" kan optreden bij overstroom.

Kortsluiting kan ook worden veroorzaakt door geleidende opeenhoping over klemmenstrooksecties of de achterkant van printplaten.

Een veelvoorkomend geval van kortgesloten bedrading is de aardlek , waar een geleider per ongeluk contact maakt met aarde of chassisaarde.

Dit kan de aanwezige spanning(en) tussen andere geleiders in het circuit en aarde veranderen, waardoor bizarre systeemstoringen en/of gevaar voor personeel kan ontstaan.

Problemen met de voeding

Deze bestaan ​​over het algemeen uit geactiveerde overstroombeveiligingen of schade door oververhitting.

Hoewel het voedingscircuit meestal minder complex is dan het circuit dat van stroom wordt voorzien, en daarom alleen al op die basis minder storingsgevoelig zou moeten zijn.

Het kan over het algemeen meer vermogen aan dan enig ander deel van het systeem en heeft daarom te maken met grotere spanningen en/of stromen.

Vanwege de relatieve eenvoud van het ontwerp krijgt de voeding van een systeem mogelijk niet de technische aandacht die het verdient, waarbij de meeste technische aandacht wordt besteed aan meer glamoureuze delen van het systeem.

Actieve componenten

Actieve componenten (versterkingsapparaten) hebben de neiging om vaker uit te vallen dan passieve (niet-versterkende) apparaten, vanwege hun grotere complexiteit en neiging om overspannings-/overstroomomstandigheden te versterken.

Halfgeleiderapparaten zijn notoir gevoelig voor storingen als gevolg van overbelasting van elektrische transiënten (spanning/stroomstoot) en thermische overbelasting (hitte).

Elektronenbuisapparaten zijn veel beter bestand tegen beide faalwijzen, maar zijn over het algemeen meer vatbaar voor mechanische storingen vanwege hun fragiele constructie.

Passieve componenten

Passieve componenten (niet-versterkende apparaten) zijn het meest robuust van allemaal, hun relatieve eenvoud geeft ze een statistisch voordeel ten opzichte van actieve apparaten.

De volgende lijst geeft bij benadering een relatie van de faalkansen (opnieuw, de bovenkant is de meest waarschijnlijke en de onderste is de minst waarschijnlijke):

• condensatoren (kortgesloten), vooral elektrolytisch condensatoren. De pasta-elektrolyt heeft de neiging om met het ouder worden vocht te verliezen, wat tot falen leidt. Dunne diëlektrische lagen kunnen worden doorboord door overspanningspieken.
• Diodes open (gelijkrichtdiodes) of kortgesloten (zenerdiodes).
• Inductor- en transformatorwikkelingen open of kortgesloten naar geleidende kern. Storingen in verband met oververhitting (doorslag van de isolatie) zijn gemakkelijk te detecteren door geur.
• Weerstanden open, bijna nooit kortgesloten. Meestal is dit te wijten aan oververhitting door overstroom, hoewel het minder vaak wordt veroorzaakt door overspanningspieken (boogovergang) of fysieke schade (trillingen of schokken). Weerstanden kunnen ook de weerstandswaarde veranderen als ze oververhit raken!

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad Basisstrategieën voor probleemoplossing
• Werkblad voor het oplossen van problemen met basiscircuits