「電路基礎(chǔ)」第八章：故障排除理論與實踐

也許任何技術(shù)人員所擁有的最有價值但最難學(xué)習(xí)的技能是排除系統(tǒng)故障的能力。對于那些不熟悉這個詞的人來說，故障排除指在任何系統(tǒng)中找出并糾正問題的行為。對于汽車修理工來說，這意味著根據(jù)汽車的行為來確定和解決汽車的問題。對醫(yī)生來說，這意味著正確診斷病人的疾病并開出治療方案。對于業(yè)務(wù)專家來說，這意味著要找出公司效率低下的根源并提出糾正措施。

疑難解答人員必須能夠通過檢查問題的影響來確定問題的原因。很少有問題的根源直接呈現(xiàn)給所有人看。因果關(guān)系通常是復(fù)雜的，即使對于看似簡單的系統(tǒng)也是如此，而且通常熟練的故障排除人員由于其快速識別問題根源的能力而被其他人視為某種奇跡。雖然有些人天生就有排除故障的天賦，但這是一種可以像其他人一樣學(xué)習(xí)的技能。

有時，要分析的系統(tǒng)處于非常糟糕的狀態(tài)，以至于沒有希望讓它再次工作。當(dāng)調(diào)查人員仔細檢查失事飛機的殘骸時，或者當(dāng)醫(yī)生進行尸檢時，他們必須在事后盡最大努力確定大規(guī)模失敗的原因。幸運的是，故障排除者的任務(wù)通常不是那么嚴(yán)峻。通常情況下，行為不正常的系統(tǒng)在某種程度上仍在運行，在診斷過程中，故障診斷人員可能會對其進行刺激和調(diào)整。從這個意義上說，故障排除與科學(xué)方法非常相似：通過現(xiàn)場實驗確定因果關(guān)系。

像科學(xué)一樣，故障排除是標(biāo)準(zhǔn)程序和個人創(chuàng)造力的混合體。有一些程序被用作區(qū)分因果關(guān)系的工具，但如果不加上創(chuàng)造性和好奇心強的頭腦，這些程序是無效的。在故障排除的過程中，故障排除人員可能必須發(fā)明自己的特定技術(shù)（適應(yīng)他們正在工作的特定系統(tǒng)）和/或修改工具來執(zhí)行特殊任務(wù)。創(chuàng)造性是從不同的角度審視問題的必要條件：當(dāng)“標(biāo)準(zhǔn)”問題不能帶來富有成效的答案時，學(xué)會問不同的問題。

如果說有一種人格特質(zhì)比其他任何人格特質(zhì)都更能與出色的故障排除聯(lián)系在一起，那就是技術(shù)上的好奇心。對學(xué)習(xí)事物的工作原理很感興趣的人，以及對挑戰(zhàn)性問題不灰心的人，往往比其他人更擅長故障排除。理查德·費曼，已故物理學(xué)家，在加州理工學(xué)院任教多年，他向我展示了終極的故障排除人格。閱讀他的任何一本（自動）傳記書都是教育性和娛樂性的，我向那些想發(fā)展自己的科學(xué)推理/故障排除技能的人推薦這些書。

• 這個系統(tǒng)以前工作過嗎？如果是，那么自那以后，是否發(fā)生了任何可能導(dǎo)致問題的情況？

• 這個系統(tǒng)是否已被證明容易發(fā)生某些類型的故障？

• 修理的需要有多緊急？

• 是什么安全問題，在我開始故障排除之前？

• 在我開始故障排除之前，過程質(zhì)量問題是什么（在不造成生產(chǎn)中斷的情況下我能做些什么）？

這些初步問題并非小事。實際上，它們對于方便和安全的故障排除至關(guān)重要。當(dāng)要進行故障檢修的系統(tǒng)很大、危險和/或昂貴時，它們尤其重要。

有時，故障診斷人員需要在一個仍在全面運行的系統(tǒng)上工作（也許這方面的最終例子是醫(yī)生診斷一個活著的病人）。一旦確定了一個或多個原因的高度確定性，就有了糾正措施的步驟。在不嚴(yán)重中斷系統(tǒng)運行的情況下糾正系統(tǒng)故障是非常具有挑戰(zhàn)性的，值得進行周密的計劃。

當(dāng)采取糾正措施涉及高風(fēng)險時，例如對病人進行手術(shù)或?qū)S的操作過程進行維修時，工人必須提前計劃可能出現(xiàn)的故障。在進行維修之前，有一個問題需要問：“如果出現(xiàn)問題，我如何以及在什么時候中止維修？”在危險的情況下，有計劃的“逃生路線”在你的糾正行動中是至關(guān)重要的，以防事情不按計劃進行。為病人做手術(shù)的外科醫(yī)生知道在這樣的手術(shù)中是否有“不歸路”的地方，并且在經(jīng)過這些點之前停下來重新檢查病人。如果需要的話，他或她也知道如何在這些時候“退出”外科手術(shù)。

當(dāng)?shù)谝淮谓咏粋€發(fā)生故障或行為異常的系統(tǒng)時，新的故障診斷人員通常不知道從哪里開始。以下策略并不詳盡，但為疑難解答人員提供了一個簡單的問題清單，以便開始隔離問題。

作為提示，這些故障排除建議不是全面的步驟：它們只是故障排除過程的起點。權(quán)宜之計故障排除的一個重要部分是概率評估，這些提示幫助故障排除人員確定哪些可能的故障點比其他故障點更有可能或更少。系統(tǒng)故障的最終隔離通常通過更具體的技術(shù)來確定（在下一節(jié)中概述--特定故障排除技術(shù) ).

如果該設(shè)備或工藝在歷史上以某種特定方式失效，并且導(dǎo)致這種常見故障的條件沒有改變，則首先檢查這種“方式”。此故障排除技巧的一個必然結(jié)果是指示保存故障的詳細記錄。理想情況下，基于計算機的故障日志是最佳的，這樣故障可以被許多因素（如時間、日期和環(huán)境條件）引用并與之關(guān)聯(lián)。

例子：汽車的發(fā)動機過熱了。上兩次發(fā)生這種情況，原因是散熱器中的冷卻液液位低。

怎么做：首先檢查冷卻液液位。當(dāng)然，過去的病史并不能保證現(xiàn)在的癥狀是由同一個問題引起的，但由于這種情況更有可能發(fā)生，所以首先檢查一下這一點是有意義的。

但是，如果系統(tǒng)中導(dǎo)致常規(guī)故障的原因已得到糾正（即過去導(dǎo)致低冷卻液液位的泄漏已得到修復(fù)），則這可能不是這次故障的可能原因。

如果系統(tǒng)在某種維護或其他更改之后立即出現(xiàn)問題，則問題可能與這些更改有關(guān)。

例子：最近我沒聽到修車的引擎有卡嗒的聲音。

怎么做：檢查有無機械師在調(diào)整工作后留下的東西。

如果一個系統(tǒng)沒有產(chǎn)生預(yù)期的最終結(jié)果，那就看看它是什么是正確地做；換句話說，找出問題所在不把你的精力集中在其他地方。任何部件或子系統(tǒng)都可以正常工作。過錯的程度往往能告訴你該怪哪一部分。

例子：收音機在調(diào)幅波段工作正常，但在調(diào)頻波段不行。

怎么做：從可能的原因列表中排除收音機中AM波段功能所需的任何東西。無論問題的根源是什么，它是特定于調(diào)頻波段而不是調(diào)幅波段。這樣就省去了音頻放大器、揚聲器、保險絲、電源和幾乎所有外部接線。能夠消除系統(tǒng)中可能出現(xiàn)故障的部分，可以減少問題的范圍，并使故障排除過程的其余部分更有效。

根據(jù)您對系統(tǒng)工作原理的了解，考慮可能導(dǎo)致此問題（或這些現(xiàn)象）發(fā)生的各種故障，并檢查這些故障（從最有可能的故障開始，基于環(huán)境、歷史或?qū)M件弱點的了解）。

例子：汽車的發(fā)動機過熱了

怎么做：根據(jù)對發(fā)動機運行的了解，考慮可能導(dǎo)致過熱的原因。要么是發(fā)動機產(chǎn)生了太多的熱量，要么是散熱效果不夠好（很可能是后者）。頭腦風(fēng)暴一些可能的原因：風(fēng)扇皮帶松脫、散熱器堵塞、水泵壞、冷卻液液位低等等。在研究替代方案之前，先調(diào)查每一種可能性。

在應(yīng)用一些一般的故障排除技巧來縮小問題所在位置的范圍之后，有一些技術(shù)可以進一步隔離問題。以下是一些：

在具有相同或并行子系統(tǒng)的系統(tǒng)中，交換這些子系統(tǒng)之間的組件，并查看問題是否隨交換的組件一起移動。如果是的話，你就換掉了有問題的組件；如果沒有，繼續(xù)搜索！

這是一種功能強大的故障排除方法，因為它為您提供了更換組件故障的正面和負面指示：當(dāng)壞的部分在相同的系統(tǒng)之間交換時，以前損壞的子系統(tǒng)將重新開始工作，而以前良好的子系統(tǒng)將失敗。

我曾經(jīng)用這種方法解決了一個汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)的難以捉摸的問題：我碰巧有一個朋友和一輛汽車共用同一型號的點火系統(tǒng)。我們在發(fā)動機之間交換零件（分配器、火花塞導(dǎo)線、點火線圈——一次一個），直到問題轉(zhuǎn)移到另一輛車上。這個問題碰巧是一個“弱”的點火線圈，它只表現(xiàn)在重載下（這種情況在我的車庫里無法模擬）。通常，這類問題只能用點火系統(tǒng)分析儀（或示波器）查明和模擬負載行駛條件的測功機。然而，這項技術(shù)在不使用任何診斷設(shè)備的情況下，以100%的準(zhǔn)確率確認(rèn)了問題的根源。

有時，您可能會交換一個組件，然后發(fā)現(xiàn)問題仍然存在，但在某種程度上已經(jīng)發(fā)生了變化。這說明您剛剛交換的組件是有點不同（不同的校準(zhǔn)，不同的功能），等等。但是，不要因為這些信息不會直接導(dǎo)致問題的出現(xiàn)而忽略掉這些信息——尋找作為交換結(jié)果的整個系統(tǒng)中的其他更改，并嘗試找出這些更改對問題根源的指示。

這項技術(shù)的一個重要警告是可能造成進一步的損害。假設(shè)某個組件因系統(tǒng)中另一個不太明顯的故障而失效。用一個好的組件替換失敗的組件也會導(dǎo)致好組件失敗。例如，假設(shè)一個電路發(fā)生短路，該短路“燒斷”了該電路的保護保險絲。通過檢查，保險絲沒有熔斷跡象，而且您沒有儀表對保險絲進行電氣測試，因此您決定更換工作電路中具有相同額定值的可疑保險絲。因此，移動到短路電路的好保險絲也會熔斷，留下兩個熔斷的保險絲和兩個不工作的電路。你至少知道那個導(dǎo)火索是熔斷，因為它被移動到的電路在交換后停止工作，但這一知識是通過丟失一個好的保險絲和第二個電路的額外“停機時間”獲得的。

另一個說明此警告的例子是前面提到的點火系統(tǒng)問題。假設(shè)“弱”的點火線圈導(dǎo)致發(fā)動機回火，損壞消聲器。如果用另一輛車更換點火系統(tǒng)部件導(dǎo)致問題轉(zhuǎn)移到另一輛車上，也可能損壞另一輛車的消音器。一般來說，只有在造成額外損害的可能性很小的情況下，才應(yīng)使用交換相同組件的技術(shù)。它是隔離非破壞性問題的優(yōu)秀技術(shù)。

例1：您正在使用一臺帶有X、Y和Z軸驅(qū)動的數(shù)控機床。Y軸不工作，但X軸和Z軸正在工作。所有三個軸共享相同的組件（反饋編碼器、伺服電機驅(qū)動器、伺服電機）。

怎么做：交換這些相同的組件，一次一個，Y軸和一個工作軸（X或Z），每次交換后查看問題是否隨交換而移動。

例2：立體聲系統(tǒng)在左揚聲器上不發(fā)聲，但右揚聲器工作正常。

怎么做：從左右兩個通道中分別檢查是否有問題。一旦找到了，你就找到了有缺陷的部件。例如，您可以在通道之間交換揚聲器：如果問題轉(zhuǎn)移到另一側(cè)（即，之前死機的同一個揚聲器現(xiàn)在仍然死機，現(xiàn)在它已連接到正確的信道電纜），那么您就知道該揚聲器壞了。如果揚聲器和另一側(cè)的電纜連接不出聲音，那另一邊的揚聲器可能會保持沉默，或在放大器本身）。

如果揚聲器已經(jīng)過驗證，那么您可以使用相同的方法檢查電纜。交換電纜，使每個電纜現(xiàn)在都連接到放大器的另一個通道和另一個揚聲器。同樣，如果問題發(fā)生了變化（即，現(xiàn)在右揚聲器“死機”，而左揚聲器現(xiàn)在發(fā)出聲音），那么現(xiàn)在連接到右揚聲器的電纜一定有缺陷。如果交換（揚聲器或電纜）都不會導(dǎo)致問題從左向右改變，則問題必須出在放大器內(nèi)部（即，左聲道輸出必須為“死區(qū)”）。

如果一個系統(tǒng)由幾個并行或冗余的組件組成，這些組件可以在不破壞整個系統(tǒng)的情況下被移除，那么就開始移除這些組件（一次一個），然后看看事情是否能重新開始工作。

例1：“星型計算機之間的通信拓撲”已經(jīng)失敗。沒有一臺計算機能互相通信。

怎么做：試著一次一臺地從網(wǎng)絡(luò)上拔下這些計算機的插頭，看看其中一臺拔下后網(wǎng)絡(luò)是否能重新開始工作。如果是這樣的話，那么最后一臺被拔下的計算機可能就是故障所在（它可能通過不斷地輸出數(shù)據(jù)或噪聲來“干擾”網(wǎng)絡(luò)）。

例2：家用保險絲會在短時間內(nèi)熔斷（或者斷路器一直斷開）。

怎么做：把電器從電路上拔下，直到保險絲或斷路器停止中斷電路。如果您可以通過拔下單個設(shè)備的插頭來消除問題，那么該設(shè)備可能有缺陷。如果你發(fā)現(xiàn)拔下幾乎所有的電器都能解決問題，那么電路可能只是因為太多的電器而過載，而這些電器都沒有缺陷。

在一個有多個部分或多個階段的系統(tǒng)中，仔細測量每個階段進出的變量，直到找到一個情況看起來不對勁的階段。

例1：收音機壞了（揚聲器沒有聲音）

怎么做：將電路分成幾個階段：調(diào)諧階段，混音階段，放大器階段，一直到揚聲器。測量這些階段之間的測試點的信號，并判斷一個階段是否工作正常。

例2：模擬夏季電路工作不正常。

怎么做：我將測試無源平均器網(wǎng)絡(luò)（示意圖左下角的三個電阻）以查看在運算放大器的非轉(zhuǎn)換輸入端是否有合適的（平均）電壓。然后我會測量逆變輸入端的電壓，看看它是否與非逆變輸入端相同（或者，或者，測量運算放大器兩個輸入端之間的電壓差，因為它應(yīng)該是零）。繼續(xù)測試電路的各個部分（或只測試電路中的測試點），看看是否測量了預(yù)期的電壓和電流。

這與將一個系統(tǒng)劃分為多個部分的策略密切相關(guān)，這實際上是一種對新電路、機器或系統(tǒng)有用的設(shè)計和制造技術(shù)。從一小步開始設(shè)計和構(gòu)建過程總是更容易，從而導(dǎo)致越來越大的步驟，而不是一次構(gòu)建整個過程并嘗試將其作為一個整體進行故障排除。

假設(shè)有人正在制造一輛定制汽車。他（她）愚蠢地把所有的部件都栓在一起，而不檢查和測試部件和子系統(tǒng)，期望所有部件在組裝后都能完美地工作。理想情況下，建造商將在整個建造過程中檢查部件的正常運行：啟動并調(diào)整發(fā)動機之前檢查傳動系統(tǒng)的接線是否有問題之前所有蓋板就位，檢查車道上的制動系統(tǒng)之前把它帶到路上等

無數(shù)次，我親眼目睹學(xué)生們建立了一個復(fù)雜的實驗電路，卻很難讓它工作，因為他們沒有停下來檢查東西：測試所有的電阻之前將它們插到適當(dāng)?shù)奈恢?，確保電源電壓調(diào)節(jié)充分之前試圖用它來驅(qū)動任何東西，這是人類的天性，急于完成一個項目，認(rèn)為這樣的檢查是浪費寶貴的時間。然而，在排除故障電路方面所浪費的時間比在整個施工過程中檢查子系統(tǒng)的運行所花費的時間要多。

以上一節(jié)中的模擬夏季電路為例：如果它不能正常工作呢？你將如何簡化它并分階段測試它？好吧，你可以重新連接運算放大器作為一個基本的比較器，看看它是否對不同的輸入電壓有反應(yīng)，和/或把它連接成一個電壓跟隨器（緩沖器），看看它是否輸出與輸入相同的模擬電壓。如果它不執(zhí)行這些簡單的功能，它將永遠無法在夏季賽道上發(fā)揮其功能！通過剝離夏季電路的復(fù)雜性，將其簡化為一個（幾乎）光禿禿的運算放大器，您可以測試該組件的功能，然后從那里構(gòu)建（添加電阻反饋并檢查電壓放大，然后添加輸入電阻并檢查電壓求和），一路檢查預(yù)期結(jié)果。

設(shè)置儀器（如數(shù)據(jù)記錄器、圖表記錄器或設(shè)置為“記錄”模式的萬用表）以監(jiān)測一段時間內(nèi)的信號。這在追蹤間歇性問題時尤其有用，這些問題在你轉(zhuǎn)身離開的那一刻就會顯現(xiàn)出來。

這對于證明在一個快速反應(yīng)的系統(tǒng)中首先發(fā)生的事情是至關(guān)重要的。許多fast系統(tǒng)（特別是停堆“跳閘”系統(tǒng)）具有“先出”監(jiān)控能力，以提供此類數(shù)據(jù)。

示例1：汽輪機控制系統(tǒng)在異常情況下自動關(guān)閉。然而，當(dāng)一名技術(shù)人員到達現(xiàn)場調(diào)查渦輪機的狀況時，一切都處于“停機”狀態(tài)，無法判斷是什么信號或狀況導(dǎo)致了最初的停機，因為現(xiàn)在所有的運行參數(shù)都“異?！?/span>

怎么做：我認(rèn)識的一位技術(shù)人員用攝像機記錄了渦輪機控制面板，這樣他就可以在自動停機事件中首先看到發(fā)生了什么（通過儀表上的指示）。僅僅是事后再看專家組，根本無法判斷哪一個信號關(guān)閉了渦輪機，但錄像帶回放會顯示出發(fā)生的事情順序，低到一幀一幀的時間分辨率。

例2 :報警系統(tǒng)錯誤觸發(fā)，您懷疑這可能是由于某個特定的電線連接損壞。不幸的是，當(dāng)你在看的時候，問題永遠不會顯現(xiàn)出來！

怎么做：許多現(xiàn)代數(shù)字萬用表都配備有“記錄”設(shè)置，因此它們可以隨時間監(jiān)測電壓、電流或電阻，并記錄測量值是否與常規(guī)值有很大的偏差。對于“間歇性”電子系統(tǒng)故障，這是一個非常寶貴的工具。

以下問題按最有可能到最不可能、自上而下的順序排列。此訂單主要是根據(jù)個人經(jīng)驗確定的，用于汽車、工業(yè)和家庭應(yīng)用中的電氣和電子故障排除。此訂單還假設(shè)電路或系統(tǒng)已被證明按設(shè)計功能運行，并且在長時間運行后出現(xiàn)故障。在新組裝的電路和系統(tǒng)中遇到的問題不一定表現(xiàn)出相同的發(fā)生概率。

系統(tǒng)故障的一個常見原因是操作它的人的錯誤。這個問題的原因被排在首位，但當(dāng)然，實際的可能性很大程度上取決于具體負責(zé)操作的個人。如果操作員錯誤是導(dǎo)致故障的原因，則不可能的會在調(diào)查前被承認(rèn)。我并不是說操作員不稱職和不負責(zé)任——恰恰相反：這些人往往是學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能和獲得失敗歷史的最好老師——但人的錯誤的現(xiàn)實不容忽視。當(dāng)人為錯誤是故障的根本原因時，一個積極的態(tài)度加上良好的人際關(guān)系技巧，在故障排除方面有很大的幫助。

盡管這對新學(xué)電子學(xué)的學(xué)生來說可能聽起來不可思議，但電氣和電子系統(tǒng)問題的高比例是由一個非常簡單的故障源引起的：不良（即開路或短路）電線連接。當(dāng)環(huán)境惡劣時，尤其如此，包括高振動和/或腐蝕性空氣等因素。在任何種類的插頭和插座連接器、端子排或拼接中發(fā)現(xiàn)的連接點最容易發(fā)生故障?！斑B接”的類別還包括機械開關(guān)觸點，可以認(rèn)為是高周波連接器。不正確的電線終端接線片（例如壓接在固體電線——一個確定的錯誤的步驟)經(jīng)過一段時間的無故障維修后，可能會導(dǎo)致高電阻連接。

應(yīng)該注意的是，低壓系統(tǒng)中的連接往往比高壓系統(tǒng)中的連接更麻煩。其主要原因是高電壓系統(tǒng)中不連續(xù)性（斷路）產(chǎn)生的電弧效應(yīng)往往會炸掉絕緣層上的污垢和腐蝕，如果持續(xù)時間足夠長，甚至可能將兩端焊接在一起。低壓系統(tǒng)往往不會在斷路器間隙產(chǎn)生如此劇烈的電弧，而且往往對電路中的附加電阻更為敏感。低壓系統(tǒng)中使用的機械開關(guān)觸點具有建議的最小值濕電流即使其他電路元件的運行不需要該電流水平，也可通過它們進行導(dǎo)通，以促進斷開時的正常電弧量。

盡管打開失敗往往比短路故障、“短路”仍占接線故障模式的很大比例。許多短路是由電線絕緣性能下降引起的。同樣，當(dāng)環(huán)境惡劣時尤其如此，包括高振動、高熱、高濕度或高電壓等因素。很少發(fā)現(xiàn)機械開關(guān)觸點發(fā)生故障短路，除非是在過電流條件下觸點“焊接”的高電流觸點。短路也可能是由端子板段或印刷電路板背面的導(dǎo)電堆積引起的。

短路接線的常見情況是接地故障，導(dǎo)體意外地接觸到接地或底盤接地。這可能會改變電路中其他導(dǎo)體與地面之間的電壓，從而導(dǎo)致奇怪的系統(tǒng)故障和/或人員危險。

這些通常包括跳閘的過電流保護裝置或過熱造成的損壞。雖然電源電路通常比被供電的電路復(fù)雜，因此僅憑此就不容易發(fā)生故障，但它通常比系統(tǒng)的任何其他部分處理更多的功率，因此必須處理更高的電壓和/或電流。此外，由于其相對簡單的設(shè)計，系統(tǒng)的電源可能沒有得到應(yīng)有的工程關(guān)注，大多數(shù)工程的焦點都集中在系統(tǒng)更迷人的部分。

有源元件（放大器件）比無源（非放大）器件更容易發(fā)生故障，這是因為它們更復(fù)雜，而且容易放大過電壓/過電流條件。眾所周知，半導(dǎo)體器件容易因電瞬態(tài)（電壓/電流浪涌）過載和熱（熱）過載而失效。電子管器件對這兩種失效模式的抵抗力要大得多，但由于結(jié)構(gòu)脆弱，一般更容易發(fā)生機械故障。

非放大元件是所有元件中最堅固的，它們相對簡單，比有源器件具有統(tǒng)計上的優(yōu)勢。下表給出了失效概率的近似關(guān)系（同樣，頂部最有可能，底部最不可能）：

• 電容器（短路），尤其是電解液電容器。糊狀電解液會隨著時間的推移而失去水分，從而導(dǎo)致失效。薄介電層可能被過電壓瞬變擊穿。

• Diodes open (rectifying diodes) or shorted (Zener diodes).

• 或?qū)?dǎo)電變壓器繞組短路。與過熱（絕緣擊穿）有關(guān)的故障很容易通過氣味檢測出來。

• 電阻器開路，幾乎從不短路。過電壓（或過電壓）通常是由過電壓（或過電壓）引起的。電阻也可能改變電阻值，如果過熱！

“人人都有犯錯的可能

約翰·洛克

雖然最后一節(jié)討論的是成功運行了一段時間的系統(tǒng)中的組件故障，但本節(jié)集中討論困擾全新系統(tǒng)的問題。在這種情況下，失效模式一般不屬于老化類型，而是與人為造成的設(shè)計和裝配錯誤有關(guān)。

在這種情況下，不良連接通常是由于裝配錯誤造成的，例如連接到錯誤的點或連接器制造不良。短路故障也會出現(xiàn)，但通常涉及錯誤連接（導(dǎo)線無意中連接到接地點）或電線夾在盒蓋下。

在新系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的另一個與布線相關(guān)的問題是，由于靠近布線，不同電路之間存在靜電或電磁干擾。這類問題很容易由布線組之間過于靠近（尤其是靠近電源導(dǎo)體的信號電纜布線）而產(chǎn)生，并且往往很難用測試設(shè)備識別和定位。

熔斷器熔斷和斷路器跳閘可能是故障的來源，特別是如果所討論的項目是對已經(jīng)運行的系統(tǒng)的補充。負載可能大于預(yù)期，導(dǎo)致過載和隨后的電源故障。

對于一個新組裝的系統(tǒng)，組件故障概率并不像操作系統(tǒng)隨著時間推移而發(fā)生故障的情況那樣可預(yù)測。任何組件類型（主動或被動）可能被發(fā)現(xiàn)有缺陷或“開箱即用”的不精確值，概率大致相等，除非在運輸過程中有任何特定的敏感性（即易碎真空管或靜電敏感半導(dǎo)體組件）。此外，這些類型的故障并不總是像年齡或短暫的故障那樣容易通過視覺或嗅覺來識別。

在使用基于微處理器的組件的大型系統(tǒng)中，越來越多的“編程”問題仍然會困擾非微處理器系統(tǒng)，其形式包括不正確的延時繼電器設(shè)置、限位開關(guān)校準(zhǔn)和鼓形開關(guān)序列。具有配置“跳線”或開關(guān)以控制行為的復(fù)雜組件可能未正確“編程”。

可在新系統(tǒng)的容許范圍外使用。例如，可能安裝了額定功率過低、公差過大的電阻器。傳感器、儀器和控制機構(gòu)可能未校準(zhǔn)，或校準(zhǔn)到錯誤的范圍。

也許最難確定和最慢被識別的（尤其是首席設(shè)計師）是設(shè)計錯誤的問題，在這種情況下，系統(tǒng)不能正常工作僅僅是因為它不能按設(shè)計運行。這可能像設(shè)計者在系統(tǒng)中指定錯誤的組件一樣微不足道，也可能像由于設(shè)計者對物理知識不正確而導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作一樣基本。

我曾經(jīng)看到安裝了一個渦輪機控制系統(tǒng)，它在潤滑油管上使用一個低壓開關(guān)，在油壓下降到不足的水平時關(guān)閉渦輪機。潤滑油壓由汽輪機轉(zhuǎn)動的油泵提供。安裝后，渦輪機拒絕啟動。為什么？因為停機時，油泵沒有轉(zhuǎn)動，因此沒有油壓潤滑汽輪機。低油壓開關(guān)檢測到這種情況，控制系統(tǒng)將汽輪機維持在停機模式，阻止其起動。這是一個典型的設(shè)計缺陷的例子，它只能通過改變系統(tǒng)邏輯來糾正。

雖然大多數(shù)設(shè)計缺陷在系統(tǒng)的運行壽命早期就顯現(xiàn)出來了，但有些缺陷會一直隱藏，直到出現(xiàn)觸發(fā)故障的合適條件。這些類型的缺陷是最難發(fā)現(xiàn)的，因為故障檢修人員通常忽略了設(shè)計錯誤的可能性，因為系統(tǒng)被假定為“已證實”。汽輪機潤滑系統(tǒng)的例子是啟動時不可能忽略的設(shè)計缺陷?！半[藏”設(shè)計缺陷的一個例子可能是一臺機器的應(yīng)急冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)設(shè)計成在達到某些異常條件之前保持不活動狀態(tài)——這種情況在系統(tǒng)的使用壽命中可能永遠不會出現(xiàn)。

錯誤的推理和糟糕的人際關(guān)系比其他任何障礙都更容易導(dǎo)致故障排除。有鑒于此，有抱負的疑難解答人員需要熟悉一些常見的故障排除錯誤。

相信一個全新的部件永遠是好的。雖然通常情況下，一個新組件將處于良好狀態(tài)，但事實并非如此總是是的。也有可能是組件貼錯了標(biāo)簽，并且可能有錯誤的值（通常這種錯誤標(biāo)簽是在分銷或倉儲點而不是在制造商處犯下的錯誤，但是，不總是這樣 !).

不定期檢查你的測試設(shè)備。電池供電的電表尤其如此，因為電池電量不足可能會產(chǎn)生虛假讀數(shù)。當(dāng)使用電表安全檢查危險電壓時，請記住在已知電壓源上測試電表之前和之后檢查要維修的電路，確保儀表處于正常工作狀態(tài)。

假設(shè)只有一個原因可以解釋這個問題。單一故障系統(tǒng)問題是故障排除的理想選擇，但有時故障有多個數(shù)量。在某些情況下，一個組件的故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)狀況損壞其他組件。有時一個處于邊緣狀態(tài)的組件在很長一段時間內(nèi)未被檢測到，那么當(dāng)另一個組件出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)就會出現(xiàn)二者都組件

把巧合誤認(rèn)為是因果關(guān)系。僅僅因為兩個事件幾乎同時發(fā)生不必然意味著一件事引起其他的！它們可能是共同原因的結(jié)果，也可能是完全無關(guān)的！如果可能的話，試著復(fù)制同樣的疑似原因，看看懷疑是巧合的事件是否再次發(fā)生。如果不是，那么就沒有假設(shè)的因果關(guān)系。這可能意味著這兩個事件之間沒有因果關(guān)系，或者有因果關(guān)系，但不是你所期望的那種。

自感失明在對一個難題進行長期的故障排除后，您可能會感到疲倦并開始忽略問題的關(guān)鍵線索。休息一下，讓別人看一會兒。你會驚訝于這會有多大的不同。另一方面，在故障排除過程開始時尋求幫助通常是個壞主意。有效的故障排除涉及復(fù)雜的、多層次的思考，這不容易與他人溝通。通常，“團隊故障排除”比自己動手要花更多的時間和更多的挫折感。此規(guī)則的一個例外是，當(dāng)故障排除人員的知識是互補的：例如，一個懂電子技術(shù)但不懂機器操作的技術(shù)人員與一個知道機器功能但不懂電子設(shè)備的操作員合作。

不質(zhì)疑同一工作中其他人的故障排除工作。這聽起來可能有些憤世嫉俗和憤世嫉俗，但這是一個合理的科學(xué)實踐。因為很容易忽略重要的細節(jié)，所以從另一個故障排除人員那里收到的故障排除數(shù)據(jù)在繼續(xù)之前應(yīng)該親自驗證。這是常見的情況，當(dāng)故障排除人員“換班”時，一名技術(shù)人員接替另一名在工作完成前離開的技術(shù)人員。交換信息很重要，但不要假設(shè)先前的技術(shù)人員檢查了他們所說的一切，或檢查得很完美。在很多情況下，我的故障排除工作一直受到阻礙，因為我沒有核實別人告訴我他們檢查了什么。

迫于壓力“快點”當(dāng)一個重要的系統(tǒng)發(fā)生故障時，會有來自其他人的壓力，要求盡快解決問題。正如人們在商業(yè)上所說的，“時間就是金錢”。我已經(jīng)多次承受這種壓力，所以我能理解權(quán)宜之計的必要性。然而，在許多情況下，有一個更高的優(yōu)先事項：謹(jǐn)慎。如果所討論的系統(tǒng)對生命和肢體有極大的危險，“抓緊時間”的壓力可能導(dǎo)致傷亡。至少，在系統(tǒng)重新啟動時，倉促的維修可能會導(dǎo)致進一步的損壞。如果智能化處理，大多數(shù)故障可以在短時間內(nèi)恢復(fù)或至少暫時修復(fù)。不恰當(dāng)?shù)摹靶迯?fù)”導(dǎo)致的倉促往往會導(dǎo)致不能在短時間內(nèi)恢復(fù)，如果有的話。如果潛在的更大的危害是存在的，疑難解答者需要禮貌地處理來自他人的壓力，并在混亂中保持他們的觀點。在這個領(lǐng)域，人際交往能力和技術(shù)能力同樣重要！

指手畫腳因為無知、驕傲、懶惰或其他人性的不幸，把問題歸咎于別人是很容易的。當(dāng)系統(tǒng)維護的責(zé)任被劃分到各個部門或工作人員時，故障排除工作往往因小組之間的相互指責(zé)而受阻?！边@是個機械問題。這是個電氣問題。這是儀器問題……”無窮無盡，無窮無盡，在工作中太常見了。我發(fā)現(xiàn)，積極的態(tài)度比其他任何事情都更有助于撲滅指責(zé)之火。

在一項特殊的工作中，我被召去修理一個液壓系統(tǒng)的問題，這個系統(tǒng)假設(shè)與電子計量和控制有關(guān)。我的故障排除把故障的根源排除在一個有故障的控制閥上，這是millwright（機械）工作人員的職責(zé)范圍。我知道輪班的磨坊工人是個有爭議的人，所以如果我把問題轉(zhuǎn)給他的部門，我就預(yù)料到會有麻煩。相反，我禮貌地向他和他的主管解釋了問題的性質(zhì)以及我的推理概要，然后繼續(xù)幫助他更換有故障的閥門，盡管這樣做不是“我”的責(zé)任。結(jié)果，問題很快就解決了，我得到了磨坊工人的尊重。