摘要：当前，我国科技实现了突破式发展，以移动支付为代表的中国科学技术发展甚至是走在了诸多国家的前面。我国科学技术的发展离不开数字电路的设计和应用。近年来，数字电路凭借其优良的稳定性和可靠性，逐步取代了模拟电路的位置，被广泛应用于手机等电子设备甚至是航天科技的研发和使用中。但是数字电路在使用中也会出现故障，因此电气设计人员需要对数字电路进行定期的故障检测和诊断，以保证数字电路的良好使用，对于我国现代科技发展有着重要的现实价值。
关键词：数字电路；电路故障；监测；诊断
引言
数字电路的故障检测和故障诊断是一个统一的整体，通过对数字电路中的故障定期检测和诊断，可以及时发现数字电路中的问题，帮助电气设计人员对其进行及时的改进和修复，保证电子设备的良好使用。在数字电路故障的检测和诊断中，过于依赖电气设计工作人员的手动操作以及常规仪器的检测，极大地阻碍了数字电路故障的检测和诊断效率。
1 数字电路的内涵及数字电路故障的原因分析
1.1数字电路的内涵及特点
数字电路是用于数字量运算的一类电路，其兼具算术运算和逻辑处理能力，被广泛应用于当前的手机制造、自动化控制以及航空航天设备的设计和制造过程中。数字电路在实际使用过程中变现出高集成度的特点，可以在有限的电路板空间内集合大量电路元件，具有较高的可靠性，具有算术运算迅速的特点。同时，数字电路由于是使用二进制进行运算，与计算机具有共通性，因此相对于模拟信号更便于输入电脑。相对于模拟电路，数字电路在使用过程中，还具有良好的稳定性，这也是当前电子设备行业大量使用数字电路的原因之一。
1.2 数字电路故障的原因分析
1.2.1 敏感电路元件故障
数字电路中包含着大量的敏感器件，这一部分器件对于数字电路的性能以及数字信号的传输效率和传输质量都有着重要的影响。同时因为是敏感器件，其在数字电路中的使用性能以及参数性能都有着较为敏感的要求。在数字电路使用过程中，由于电路的运转会产生一定的热量导致敏感器件的产生磨损或者精确度、敏感度下降。敏感器件的精确度下降是导致数字电路故障的重要原因之一。
1.2.2 数字电路设备工作的环境问题
当数字电路设备工作的环境超出了数字电路工作的环境因素限值就容易导致数字电路故障。例如在高温环境下手机的性能就会受到影响，在雷电天气，手机信号也会受到影响。
1.2.3 数字电路接触不良故障
数字电路接触不良故障是由于数字电路所在的设备外面的保护外壳受损，导致数字电路元件暴露在空气中或者是电气设备沾到水，导致数字电路内部的各个元件在空气中发生氧化或者是受到水的影响，导致数字电路出现接触不良的故障。
1.2.4 电路元件过期问题
数字电路中的元件也会过期，这一点是很多外行人所不能理解的。当电路元件过了使用期限，其性能就会降低，无论是负荷能力还是精确度等都不能满足数字电路的使用需求，严重者会导致数字电路的使用故障。
2 数字电路故障的检测及诊断策略方法
2.1 直接观察法
直接观察检测法是有经验的电气设计维修人员在对数字电路进行检测和诊断中较常采用的方法。具体操作便是通过询问客户电路发生故障时的现象以及一些细节，通过电气维修人员的经验便可以准确地判断电路的故障的原因。直接观察检测法可以有效提升数字电路故障的检测效率，可以精准快速的对数字电路进行修复。但是，这只适用于经验丰富的电气维修人员，新手贸然使用这一方法不仅会严重影响数字电路故障的检验效率，还会严重浪费时间。
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2.2 比较法
比较检测法是通过对数字电路的各个关键点进行定期的检测并将检测数据进行归档整理。通过对检测数值的长期记录以及数字电路的运转情况进行比较研究，用正常运转时的数字电路各关键点的检测数值作为参照值，就可以精确的定位数字电路的故障点，从而采取快速的措施进行数字电路的维修。利用比较检测法进行数字电路进行检测，由于主要是对数字电路中的关键点进行检测数据对比研究，导致检测人员忽视了数字电路中的细小环节，导致数字电路故障无法被及时发现，影响电气设备的使用。
2.3 定位检测法
定位检测法是通过不断缩小数字电路故障范围直至定位到某一数字电路元件的方式对数字电路中的故障进行检测和诊断。在检测过程中，通常是使用逻辑探头、脉冲检测仪等设备辅助数字电路的定位检测，通过检测数字电路中的数字信号的情况来判断数字电路的使用状态。
2.4 故障隔离检测法
在数字电路故障检测和诊断过程中，通过对数字电路的故障进行隔离的检测方法可以有效提升数字电路故障的检测效率和诊断效率。与定位检测法类似，也是通过不断缩小数字电路故障的范围，对故障所在的区域进行隔离，利用检测探头检测电路信号连接网络的状况，找到数字信号消失的位置。这样就能够对数字电路上具体的信号进行诊断与检测。如果出现电路信号，就会被检测器上的逻辑储存装置记录下来，并通过显示器显示出来。从这一点就充分说明了数字电路上的脉冲信号能够被检测与诊断。通过缩小点路鼓掌范围，来找到电路故障的具体位置。另外一种就是能够有效的诊断和检测数字故障的方法就是逻辑分析。在检测的过程中利用逻辑分析仪对数字电路的设备进行检测，分析电路运行中产生的数据以及其输出情况。
2.5 电阻检测法
电阻检测法通常用于数字电路短路的情况下，通常是用于电路冒烟儿或者是散发异味时。电阻检测法是数字电路检测和诊断方法中最为简单的问题，可以借助最简单的机械，通过电阻检测法检查出数字电路底板内部以及电路连接线之间的接触情况是否良好，数字电路是否存在短路的情况。这一检测防范可以快速精准地对数字电路的故障进行检测，非专业人员也可以独立完成这一检测和诊断，极大地提高数字电路检测和诊断的效率和质量。
2.6 波形检测法
波形检测法相对于上述五类数字电路的故障检测和诊断方法对于检修人员的要求相对较高，要求负责数字电路故障检测和诊断的工作人员具备较高的数字电路检修专业知识，同时还能够熟练地使用示波器，因为示波器是波形检测法中最为重要的检测仪器。波形检测法，顾名思义，便是利用示波器对数字电路的输出信号进行波形检测，通过检测数字电路输出的波形是否正常便可诊断出数字电路的故障所在。由于这一检测和诊断方法对于数字电路检测和诊断人员的专业素养以及仪器的要求较高，通常被用于脉冲电路中，其具有较高的安全性、准确性以及较高的效率，是最为专业的数字电路检测和诊断策略。
3 结 语
如今，随着互联网时代的到来，数字电路被广泛应用于我们生活中的电子设备甚至是精密的航空技术设计与制造过程中。数字电路的高稳定性和可靠性为我国互联网经济的发展提供了稳定的电子信号。但是大量电子设备的使用，也导致电磁场的紊乱，超负荷运转也会导致数字电路故障问题。数字电路故障主要是由于数字电路内部元件问题以及元件接触环境等问题导致的，加强对数字电路故障的检测和诊断，对于数字电路使用的精准性以及数字电路的使用性能具有重要的现实意义。当前，在数字电路故障检测与诊断过程中较为常用的检测技术有直接观察法、电阻检测法、波形检测法、定位检测法、故障隔离检测法以及比较检测法，通过对上述六种检测方法的研究和对比，我们对各种检测方法的侧重点以及适用范围有了一定的认知，对于数字电路故障的检测和诊断工作有了更加深入的了解，有助于提升我国数字电路故障的检测效率，提高数字电路的使用质量。
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论文作者:张策1,张利飞2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签：数字电路论文; 故障论文; 电路论文; 波形论文; 元件论文; 过程中论文; 较高论文; 《基层建设》2019年第18期论文;