基于歐姆定律、法拉第定律及麥克斯韋電磁理論，電磁儀器計量儀器得以在實際生產、生活及科學研究中應用。電磁計量儀器可以分為兩個部分，即電學計量儀器和磁學計量儀器。其中前者相對于后者具有發現研究早、檢測技術成熟完善、準確度高、應用廣泛的特點。而在實際當使用中，常存在使用不當、測試環境惡劣、自然老化等人為或自然因素導致的計量儀器測定數據不準確的現象，嚴重時甚至導致儀器損壞報廢。故此，我們針對應用廣泛的電學計量儀器常見的故障進行論述，并總結相應的故障排除方法。

1   電學計量儀器常見故障及原因

電學計量儀器主要包括以下幾類：直流儀器類、交流儀器類、 電氣測量儀器類、攜帶式電工儀表類、安裝式電表類無線電測試儀器及儀器校準等類別。由于電學計量儀器的種類眾多，故以其中的交流電氣類、電氣測量儀器類及無線電測試儀器類為例，以期能代表性的總結電學計量儀器的常見故障及原因。

1.1 無線電測試儀器類

無線電測試儀器中最具代表性的是無線電綜合測試儀，它可以作為頻率計、功率計、調制度計、信納比儀，數字電壓表、示波器及頻譜儀等使用。由于采用大規模集成電路及微機控制測量數據，故此常出現的故障往往是一般性的故障，如：保險絲燒斷、電源線接觸不良等，此類不再贅述。這里只論述集成電路易出現的問題。集成電路可能出現某處電路銅箔存在細微裂痕、鋁電解電容發熱、驅動繼電器晶體管損壞、高通濾波電容爆裂，電路的電壓不升高、峰值保持電路的保持特性不好等現象，此類問題的出現往往容易造成整個儀器系統的不正常運轉或根本無法運作。

1.2  電氣測量儀器類

電氣測量儀器包括了萬用表、示波器、應變儀、電壓電流通斷測試儀及鉗形電流表等。其中萬用表是綜合性儀表，可以測量交流或直流的電壓，還可以測量元件的電阻以及晶體管的一般參數和放大器的增益等。萬用表轉換開關的接線較為復雜，因此故障往往也出現在接線之間。如分流電阻焊接不良或短路，則會導致直流電阻讀數有時偏大，有時偏小。選擇開關的燒壞、接觸不良或附加電阻脫焊，則會導致某量程電壓回路不通，而其他量程正常。

1.3  交流電氣類

生活中我們經常使用到交流電，相應的交流計量儀器則也是常見，例如三相調壓器、交流耐壓測試儀、三相交流儀表校驗臺及數字工頻頻率表等。交流耐壓測試儀主要用于各種電機、電器、儀器儀表和家用電器以及強電系統的安全耐壓和漏電流的測定。在測試過程中，隨著電壓的升高，電壓的稍微增大變化，電流便急劇增加，從而產生電壓諧振。在這中情況下，儀器很可能將被測試樣品擊穿。一方面，損壞被測試樣品。另一方面，激增的電流會使得電壓互感器（PT）燒毀、爆炸。最終導致測試設備元件的損壞及整個儀器的不可使用。

由以上三類電氣計量儀器常見故障分析，我們可以知道，計量儀器設備本身測試原理及結構特性是故障發生類別不同的主要原因，有些故障發生是由于本身測試存在一個不穩定過程，而有些則是計量儀器結構設計較為復雜引起，因此維修人員要不斷積累每類計量儀器設備的測試原理及結構知識，才能在故障發生時準確的判斷并排除。

2   排除方法與流程

2.1  調查與觀察故障現象

維修人員在維修時，首先應向用戶詢問在何種情況下儀器設備發生故障現象，包括操作人員的熟練程度、故障發生時出現何種現象，如：燒焦氣味、異常響動等、儀器所處環境是否有強磁場作用等。仔細詢問故障發生的每一個細節并作好詳細的記錄，是下一步進行維修的關鍵，它能有效減少誤判幾率，提高維修的準確度及效率。

在清楚故障發生的整個過程之后，維修人員要親自觀察損壞儀器設備的情況。依據由外及里、先簡后繁的原則。主要采取有兩種方式進行。第一種，觀察計量儀器設備的外觀，主要包括了電源線接觸情況、各個按鍵或旋鈕的損壞情況等。如果在外觀上觀察不出明顯的故障點，則需要將計量儀器設備進行簡單的拆卸，仔細觀察內部元件是否有明顯的損壞。第二種，通電觀察，在故障的發生之后，很多情況是計量儀器設備的部分功能依舊可以實現。所以在通電情況下，認真調試儀器，從中尋找可能的故障點。尤其需要注意的是儀器設備運行時的細節點，這些細節點往往是我們迅速而準確的找到故障點的關鍵。

2.2  分析故障原因

在經過故障現象調查之后，基本上可判斷出現何種故障。

采用區域劃分法逐步縮小損壞范圍，直至尋找到故障產生部位。

若維修人員熟悉儀器測試原理與結構時，則可以進一步借助檢修工具逐個排除故障。而在不熟悉儀器設備原理與結構時，則需要借助儀器設備的說明書或與生產廠家的技術人員進行了解。在詳細、系統的了解清楚計量儀器設備情況之后，進行綜合系統分析及研究，作出正確、準確的判斷。

2.3  排除故障

通過前兩步的工作，按照故障發生點的不同及儀器設備元件損壞的嚴重程度，可以進行調節或更換，從而使儀器設備正常運行。對于損壞元件要詳細了解其參數，為下一步選擇更換件做準備。更換元件的規格大小要盡量的與原件保持一致。在不得已的情況下，更換元件的參數也要求與原件參數相似。在某些特殊情況下還可以選擇規格更大的，這則依賴于維修人員對儀器設備運行原理及結構的深刻理解，整體把握元件對機器的影響。

3   故障檢測和排除時的注意事項

拆卸計量儀器設備時，不可強行蠻力拆卸，以免損壞儀器及破壞外觀，尤其是保護性裝置，要輕緩拆卸。

更換的損壞元件、拆開的電線及機械部件，要做好相應的標記，以便更換后快速的恢復原樣。

故障檢測及排除是在儀器設備非正常情況下進行，在通電檢查時需要注意電源處及變壓器部位，不要觸碰到，以免發生觸電事故。

在更換晶體管和電容元件時，要準確、準點的焊接牢固。

計量儀器設備在長期的使用過程中，會積沉灰塵，小顆粒等雜物，在維修完畢后，要清理計量儀器內部和外部的沉積物。

維修好之后，清理機器掉落的小物件，如線頭、焊錫及螺絲等，以防止安全隱患的存在。

4   面臨的問題及展望

隨著科學技術的發展，涌現出多種新型的電學計量技術，如電學量子計量技術、數字化測量技術、等效模擬技術、虛擬儀表技術等。一方面，新技術的應用能夠更為高效、簡便、準確的測量所需要的數據。另一方面，對計量儀器維修人員也提出了更高的要求。維修人員要不斷的學習了解新儀器的應用特性。

此外，隨著電學計量儀器向便攜式發展，越來越多的儀器需現場維修，也就要求維修人員有扎實的技術知識及豐富的經驗。

總之，維修工作是一個逐步積累和不斷學習的過程，維修人員只有端正態度、堅持學習與實踐才能在工作中得心應手。

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