工业机器人电路板维修故障短路查找方法

工业机器人电路板元件全部焊上后，即需要加电进行测试或调试，以使该板成为合格部件，随后再流入总装。其中难免有些板卡有故障，例如短路故障。如果短路故障发生在非电源线条（铜箔）处，则ａｂｂ技术人员可将该板接上电源（该板本身不带电源），进行必要的测试分析，最终找到短路处。但是如果电源线条之间（例如5V与地之间）短路，则根本无法正常加电，也就无法进行测量分析。

　　一、工作原理

　　工业机器人电路板元件全部焊上后，即需要机器人电路板维修加电进行测试或调试，以使该板成为合格部件，随后再流入总装。其中难免有些板卡有故障，例如短路故障。如果短路故障发生在非电源线条（铜箔）处，则技术人员可ａｂｂ将该板接上电源（该板本身不带电源），进行必要的测试分析，最终找到短路处。但是如果电源线条之间（例如5V与地之间）短路，则根本无法正常加电，也就无法进行测量分析。

　　1、工作原理

　　abcdefgh为工业机器人电路板上的正电源供电线条（+5伏），ABCDEFGH为板上地线，正常情况下两者不直接相通（无短路点），电源可正常加上去。印刷电路板上正负电源供电线条短路点示意现在假设S点发生短路，则电源无法加上，因为短路电源太大，可能烧坏印刷电路板上的线条（铜箔）。5V电源机器人电路板维修通过50Ω电阻加上去，由于电阻的分流作用，I=5／50=0.1A，0.1A的电流对线条应该是安全的，该电流流经abcd……DCBA，会在导电线条上形成电压降。灵敏电压表负极固定在A端，正极自A点起向BCD……移动，由于短路点在S，所以直至F点电压表读数都是增加的，但向H点移动时不增加（电压表读数保持不变），说明FH段无电流流过，于是放弃H点以远方向，改向G方向寻找，这时发现F至S点电压表读数是增加的，但S点以远读数不再增加，且除G点以外再无其它方向线条，于是可以断定S点为短路点。

　　2、 检测电路简介

　　由于工业机器人电路板上的线条由铜箔构成，电阻约为0.0005Ω／mm（视宽度及厚度而定），0.1A电流流过时，每毫米线条机器人电路板维修两端压降约为500uV其值很小。而20mV三位半数字电压表表头分辨率为100uV，为了寻找正确，检测电压必须加以放大。

　　二、放大器原理图

　　运算放大器IC1（LM324）组成的反相放大器，其放大倍数为-（R3/R2）=-10/1=-10（倍） 于是使200mV的数字电压表头满度的输入检测电压U为20mV，检测分辨率为10uV，而实际输人的测量电压U一般小于15mV（相当于300mm长的铜箔线条的上压降），因而不会超量程。R1保证测量电路开路时，运放输人为零，R3、D1、D2保护数字电压表免受过载冲击，R4可平衡掉运放的失调电流，减小零点漂移。机器人电路板维修运放的调零不是必须的，根据实例，LM324的失调电压小于1mV，有的甚至只有O.1mV（可从其中4只独立运放中选一只失调电压小的使用），放大10倍后约为数毫伏，其失调电压的温度系数实测约为5uV/℃。由于测试时，观察的是电压读数的变化，而不是电压的绝对值，因而失调电压的影响不大，倒是失调电压的温度系数不能过大。总之，用一只无调零功能的LM324已可正常工作，如要求较高，可使用自动稳零的机器人电路板维修运放，此时效果更佳。本检测电路也可用于非电源线条短路点的寻找，但限流电流R0应改为200Ω，使I=25mA，因为0.1A的电流可能使某些小功率的硅管发射结损坏，而25mA一般是安全的。I减小使得测试灵敏度降低，于是应增大放大倍数，将R3改为40kΩ，此时失调电压的影响增大，因此必须采用自动稳零的运放，但工作原理是一样的。