专利名称：电器故障诊断仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电器故障诊断装置。
在电器使用过程中，因其内部元器件损坏导致故障，使其使用效果变差或不能使用，因而不得不维修。维修的难点在于从其复杂的电路原理图中快速、准确无误地找出已损坏的元器件，以便更换。目前，国内外电器维修技术领域还没有一种专用于电器故障诊断的仪器，电器维修的主要仪器仍然是万用电表、示波器等。这些仪器可以测出测试点的电路参数，但却不知道该测量哪些测试点，测量出来的参数又有何意义。维修人员为了判断出导致某种故障而损坏的元器件，就要分析整个电器电路，分区划段，把问题集中到几个具有关键意义的测试点上，或进行调整，或用万用电表等测量仪器测其电流，电压之类的参数，再和正常状态相比较，以此判断是否有损坏的元器件或下一个需要的测试点。如此不断地分析电路图、找出测试点、测量参数、比较判断，直至最终找到损坏的元器件。这是一个非常繁琐的过程，每一步都需大动脑筋，耗费大量时间，且板易出现误判断。有时不但降不好电器，反而会大大地扩大故障。现在各种新型电器层由不穷，且都不断采用新技术，使其复杂程度越来越高，维修难度越来越大。
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足而提供一种电器故障诊断仪，使其能迅速、准确、可靠地对电器故障提供出有关键意义的测试点，自动录入测试点参数和对参数分析判断，找出损坏的元器件。
本实用型的目的是通过以下技术方案实现的在数字万用表、计算机和输入接口电路的基础上设计有扫描采样电路，使输入接口电路的输入端与数字万用表的输出端连接，其输出端与计算机连接，并把输入接口电路与扫描采样电路和数字万用表分别对应连接，扫描采样电路的输出端与数字万用表的输入端连接；扫描采样电路包括模拟开关电路，其每一输入端通过电阻接到多脚测试插头上，在每一输入端还通过电阻接模拟地端，模拟开关电路中所有VDD端，VEE端，VSS端，VO端分别与VCC，地线，-5V电源，数字万用表中的ICL7107的VIN端连接；输入接口电路由两部分电路通过插座JD1和插头JD2对应连接而成，其中一部分电路包括与插头JD2对应连接的并行接口芯片，总线收发器芯片组，电阻，插头JD2的第1、9、2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15、8脚分别与VCC，并行接口芯片的片选信号CS，地址信号A1、A0，数据信号D7-DC，读、写信号RD、WR，-5V脚对应连接，并行接口芯片的PA口同时与总线收发器组的B0～B7脚对应连接，并行接口芯片P8口分别接到总线收发器组的OE端，总线收发器芯片组的A0-A7输入端分别接数字万用表的输出端，在总线收发器芯片组的输入端A0-A7各连接电阻一端，其另一端均接总线收发器芯片组的DIR端后再接VCC。
将被检修电器的各种故障诊断流程的输入计算机，计算机按诊断流程运行，自动提供出测试点的位置，测试点参数的正常值等，通过数字万用表或扫描采样电路自动采样测试点参数，再对采样到的参数分析判断，找出已损坏的元器件。
本实用新型能快速、准确、可靠地诊断出各种电器故障，找出已损坏的元器件，具有很好的通用性，省时省力。
图1是本实用新型电路原理框图图2是和图4连接的部分输入接口电路原理图图3是和图4连接的部分输入接口电路原理图图4是部分输入接口电路原理图图5是扫描采样电路原理图
以下结合附图对本实用新型详细说明。
图1中，扫描采样电路对故障电器模拟集成电路的各脚电压扫描采样，依次把每个脚的电压输入到数字万用表，由数字万用表转换为数字信号通过输入接口电路输入到PC机，由PC机把集成电路的各脚电压与正常状态相比较，以此判断集成电路或其外围元件是否正常。数字万用表还要通过表笔把测试点的电流、电压、电阻等电参数采样进来，转换成数字信号后，通过输入接口电路输入到PC机，由PC机判断参数是否正常。输入接口电路把数字万用表的输出信号和一些状态信号输入到PC机，把PC机输出的控制信号传送到扫描采样电路。
电器中大都大量使用模拟集成电路，模拟集成电路正常工作时各脚都有一定的直流电位，直流电位的变动往往表明集成电路本身或外围元件有损坏。本实用新型就是用扫描采样电器中可模拟集成电路的各脚电压依次选择出来，送入到数字万用表转换为数字信号通过输入接口电路输入到PC机中，由PC机把这些数值与正常范围相比较，由此判断出故障所在。
图2和图4共同组成一种输入接口电路，它是通过PC机的扩展槽来完成接口功能的。XTSLOT是专用于插入到PC机扩展槽的插头，它把PC机的数据总线、地址总线和控制总线连接到电路中。其中的AEN、A7、A6、A5、A4、A3各通过IC1的六个非门后分别接到IC2的A1、A4、A5、A6、A7、A8输入端，IC1为74LS04，IC2为74LS30。XTSLOT的A9、A8直接接入到IC2的A2、A3端，输出端Y接到十五线插座JD1的第9脚，形成对后面电路的CS信号，占用PC机300～307H的地址。插头XTSLOT的A1、A0、D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0、IOR、IOW端各对应连接一个电阻(即R1～R12)的一端，每一个电阻值为510Ω，R1～R12的另一端对应接到插座JD1的第2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15脚；XTSLOT的GND直接接地，其+5端接JD1的第1脚，同时做为电路的VCC，其-5端接JD1的第8脚，同时做为-5V电源。
图3和图4共同组成另一种输入接口电路，它是通过PC机的串行口来完成接口功能的。和PC机的串行通信是由8031单片微型计算机系统完成的。8031、74LS373、2764及C1、C2、X、R1、R2、C3共同组成8031单片机系统，8031的TxD端通过MC1488转换为RS232电平接到PC机串行口的RxD端，PC机串行口的TxD端通过MC1489转换为TTL电平接到8031单片机系统的R×D端。8031单片机系统的P2.7、A1、A0、D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0、WR、RD端分别对应接到十五线插座JD1的第9、2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15脚，插座JD1的第1、8脚分别接VCC和-5V电源。
图4中的JD2和图2中的JD1或图3中的JD1直接对应连接，将片选信号CS，地址信号A1、A0；数据信号D7～D0，读写信号RD、WR送到8位并行接口芯片IC4 8255，该芯片的PA口同时和IC5、IC6、IC7、74LS245 8位总线收发器的B0～B7端对应相连，把8位数据输入到8255；8255的PB0、PB1、PB2分别接到IC5～IC7的OE端，作为对IC5～IC7的片选信号。IC5～IC7的A0～A7端接数字万用表的输出端，数字万用表是DT830或DT890型，将其原来表内的ICL7106用ICL7107替换，输出端引出即可。ICL7107的输出为7段数码管笔划驱动电平，但实际上仅用六个笔划a、b、d、e、g、f就可区分开各个数字；且ICL710007以OC门形式输出，故在其输出端即IC5～IC7的输入端分别加上了R13～R20，R21～R28，R29～R36共24个5.1K上拉电阻，所有这些电阻的另一端均接VCC。IC5的A0～A5端分别对应接ICL7107的个位数字的a1、b1、d1、e1、g1、f1端，A6接dp1即个位数小数点端，A7接HZ即短路报警端；IC6的A0～A5端分别对应接ICL7107的十位数字a2、b2、d2、e2、92、f2端，A6接dp2即十位小数点端，A7接POL即输出数字极性端；IC7的A0～A5端分别对应接ICL7107百位数字的a3、b3、d3、e3、g3、f3端，A6接dp3即百位数字小数点，A7接ICL7107的千位数字的ab端。IC5～IC7的DIR端均按VCC，确定信号流向是由A0～A7流向B0～B7。8255的PC0～PC7对应接到图5的PC0～PC7端。
图5中，IC8～IC12均为八路模拟开关集成电路CD4051。其VDD端均接VCC，其VEE均接地，其VSS均接一5V电源，其VO端均接在一起后接到数字万用表中ICL7107的VIN端，其A0～A2均对应接到PC0～PC2端。IC8～IC12的INH端分别对应接PC3～PC7，PC3～PC7是IC8～IC12的片选信号线。IC8～IC12的IN0～IN7端各接一个9.9M电阻(即R77～R116)的一端和100K电阻(即R37～76)的一端；R37～R7b的另一端均接到数字式万用表内ICL7107的COM端，即模拟接地端；R77～R96的另一端分别对应接SIP1的第1～20脚，R97～R116的另一端分别对应接SIP2的第1～20脚。SIP1和SIP2用于接触故障电器内的模拟集成电路，把模拟集成电路的各脚电压通过电阻R77～R116和R37～R76输入到IC8～IC12的IN0～IN7端。
权利要求1.一种电器故障诊断仪，包括数字万用表、计算机和输入接口电路；其特征在于该诊断仪设计有扫描采样电路，使输入接口电路的输入端与数字万用表的输出端连接，其输出端与计算机连接，并把输入接口电路与扫描采样电路和数字万用表分别对应连接，扫描采样电路的输出端与数字万用表的输入端连接；扫描采样电路包括模拟开关电路，其每一输入端通过电阻接到多脚测试插头上，在每一输入端还通过电阻接模拟地端，模拟开关电路中所有VDD端，VEE端，VSS端，VO端分别与VCC，地线，-5V电源，数字万用表中的ICL7107的V1N端连接；输入接口电路由两部分电路通过插座JD1和插头JD2对应连接而成，其中-部分电路包括与插头JD2对应连接的并行接口芯片，总线收发器芯片组，电阻，插头JD2的第1、9、2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15、8脚分别与VCC，并行接口芯片的片选信号CS，地址信号A1、A0，数据信号D7-D0，读、写信号RD、WR，-5V脚对应连接，并行接口芯片的PA口同时与总线收发器组的B0～B7脚对应连接，并行接口芯片PB口分别接到总线收发器组的OE端，总线收发器芯片组的A0-A7输入端分别接数字万用表的输出端，在总线收发器芯片组的输入端A0-A7各连接电阻一端，其另一端均接总线收发器芯片组的DIR端后再接VCC。
2.根据权利要求1所述的电器故障诊断仪，其特征在于另一部分输入接口电路包括插入到PC机扩展槽的插头XTSLOT，芯片IC1、IC2、插座JD1、电阻，插头中AEN、A7-A3脚分别通过IC1非门后，再与IC2的A1、A4-A8脚对应连接，插头的A9、A8脚分别与1C2的A2、A3脚连接，1C2的输出端Y与插座JD1的第9脚连接，插头的A1、A0、D7-D0、IOR、IOW脚分别通过电阻依次与插座JD1的第2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15脚对应连接，插头GND脚接地，其-5V端接JD1的第1脚，并作为电路的VCC，其-5V端接JD1的第8脚，并作为-5V电源。
3.根据权利要求1所述的电器故障诊断仪，其特征在于另一部分输入接口电路包括插座JD1，由芯片8031、74LS373、2764、电容C1、C2、C3、晶振X、电阻R1、R2组成的单片微型计算机系统，PC机串行口及MC1488、MC1489，并使单片微型计算机系统的P2.7、A1、A0、D7-D0、WR、RD脚分别对应与插座JD1的第9、2、10、3、11、4、12、5、13、6、14、7、15脚连接，插座JD1的第1、8脚分别接VCC和-5V电源，芯片8031的TxD端通过MC1488转换为RS232电平接到PC机串行口的RxD端，PC机串行口的TxD端通过MC1489转换为TTL电平接到8031单片机系统的RxB端。
4.根据权利要求1所述的电器故障诊断仪，其特征在于扫描采样电路中的模拟开关电路由108～1012 CD4051组成，其每一输入端连接一电阻后接到对应的单列多脚测试插头上，每一插头有20个连接端，设有2个插头，每一输入端还通过一个电阻接模拟地端。
5.根据权利要求1所述的电器故障诊断仪，其特征在于一部分电路中的并行接口芯片为104，总线收发器芯片组为1C5-IC7。
专利摘要一种电器故障诊断仪属于电器故障诊断装置，解决电器故障诊断、找出被损坏元器件的问题。该诊断仪设计有扫描采样电路和输入接口电路，使输入接口电路的输入端与数字万用表的输出端连接，其输出端与计算机连接，输入接口电路与扫描采样电路和数字万用表分别对应连接，扫描采样电路的输出端与数字万用表的输入端连接。输入接口电路由两部分电路通过插座和插头连接而成。本实用新型能快速、准确、可靠地诊断出各种电器故障，找出已损坏的元器件，具有很好的通用性、省时省力。
文档编号G01R31/00GK2253482SQ9623257
公开日1997年4月30日 申请日期1996年1月13日 优先权日1996年1月13日
发明者张作钦 申请人:张作钦