Instrumentación y diagnóstico de fallas 1. 2. 3. 4. 5.
In trod Intr odu ucci ción ón Prin Pr inci cipa pale less cau caussas de de fallllas as Proce Pro cedim dimie iento toss pa p ara la l a sol s oluci ución ón de pro roble blemas mas Instrumento de de pr prueba y dia diag gnóstico Concl u u sión
6. Bibliografa I!"#$%&CCI'! Tanto los ingenieros como los técnicos en electrónica, deben estar en capacidad de diagnosticar y reparar reparar equipos equipos electrónic electrónicos. os. En el presente documento se describen describen los tipos tipos de fallas fallas que ocurren ocurren en los circuitos circuitos electrónic electrónicos, os, y se describen describen los métodos métodos para implementar implementar pruebas que permitan detectar y localizar fallas. Existen Existen básicament básicamente e dos categorías categorías de reparación reparación de equipo equipo defectuoso. defectuoso. En primer lugar, lugar, están aquellas situaciones en las cuales un prototipo experimental, recién construido, no parece funcionar de acuerdo a lo esperado. Por otro lado, la segunda categoría ace referencia a aquellos equipos que que abi abien endo do esta estado do oper operan ando do norm normal al durant durante e alg! alg!n n tiem tiempo po,, an an prese present ntad ado o fall fallas as en su funcionamiento. "ndependientemente de las circunstancias, el ob#eti$o, en ambos casos, es conseguir que la unidad defect defectuos uosa a opere opere de acuerd acuerdo o a lo espera esperado do el menor menor tiempo tiempo posibl posible. e. En mucos mucos ambien ambientes tes operati$os, operati$os, la pérdida de pieza crítica crítica de equipo puede significar significar la interrupci interrupción ón de un proceso producti$o costoso, por lo cual la $elocidad es un parámetro esencial en la reparación del equipo. %as operaciones de diagnostico y de reparación de fallas requieren que la persona lle$e a cabo posea los conocimientos y experiencia necesarios. %o anterior incluye conocer los modos usuales de fallas de los equipos de prueba prueba que pueden resultar de utilidad utilidad en una situación situación particular particular,, además de los procedimientos normales para efectuar las reparaciones necesarias. En lo que sigue, se cubren en alg!n detalle los anteriores requisitos.
P#I!CIP()*+ C(&+(+ %* ,())(+ Pued Pueden en exis existi tirr muc mucas as causa causas s que que pro$ pro$oq oque ue fall falla, a, entre entre las las más más comu comune nes s tene tenemo mos. s. Problemas de &perario' ¤ debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el equipo. (no de los moti$os es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo, que en ocasiones lle$a a suponer que opera incorrectamente., cuando en realidad no existen problemas de funcionamiento como tal. Tales situaciones son de ocurrencia frecuente y deben ser una de las primeras instancia que se $erifiquen. Errores en la construcción' )a#o esta ca tegoría se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el dise*o y la implementación de la primera unidad o prototipo. +allas en el suministro de potencia' Es una de la fallas mas frecuente, pro$iene de la fuente de potencia. En esta parte se mane#an corrientes y $olta#e apreciables, además de temperaturas ele$adas, los componentes de la fuente están su#etos a esfuerzos eléctricos y térmicos que pueden conducir a fallas en sus componentes. uando la fuente de potencia esta a$eriada, el equipo de#a de operar por completo. Estos problemas son de fácil diagnostico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero en los reguladores de $olta#e defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores de filtrado da*ados y por ultimo, el transformador defectuoso. +alla de componentes del circuito' (na de las causas mas frecuentes de fallas en equipos digitales pro$iene de la fuente de potencia. -ebido a que en esta parte del equipo se mane#an corrientes y $olta#es apreciables, además de temperaturas ele$adas, los componentes de la fuente de potencia están su#eto a esfuerzo eléctrico y térmico que pueden conducir a fallas en sus componentes. uando la fuente de potencia esta a$eriada, el equipo de#a de operar por completo.
Estos problemas son de fácil diagnostico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero reguladores de $olta#e defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores del filtrado da*ados y por ultimo el transformador defectuoso. Problemas de temporización' Es uno de los problemas más difícil de diagnosticar se relaciona con la correcta temporización de los circuitos. Parámetros como la frecuencia del relo#, los retrasos de propagación propagación y otras característi características cas relacionadas, relacionadas, son de muca muca importanci importancia a para la adecuada adecuada operación de los equipos digitales. Problemas debidos a uidos' El ruido eléctrico es una fuente potencial importante de problemas en los circuitos circuitos digitales. digitales. uido' Es toda se*al extra*a que dentro del equipo puede ser causa de operación incorrecta. %as se*ales de ruido pueden pro$enir de transitorios en las líneas de corriente alterna o de campo magnético o eléctrico originados en equipos aleda*os, así como de interferencias debidas a transmisiones de radio o de tele$isión. También es factible que exista ruido generado internamente, el cual puede pro$enir de suministro de potencia potencia mal filtrados filtrados o de componente componentes s mecánicos mecánicos defectuosos defectuosos que ocasionen ocasionen contactos deficientes o intermitentes. Efectos Efectos ambientale ambientales' s' / esta clase pertenecen pertenecen todos aquellos problemas problemas deri$ados deri$ados del efecto efecto ambiente en el que opera el equipo. Por e#emplo, es posible que la temperatura temperatura del recinto o sitio donde se ubica el equipo exceda los límites permisibles fi#ados por el fabricante. Por otra parte, la acumul acumulaci ación ón de grasas grasas,, pol$o, pol$o, químicos químicos o abrasi abrasi$os $os en el aire aire puede puede ocasio ocasionar nar fallas fallas de funcionamiento. %as $ibraciones excesi$as también puede ser causa frecuente de problemas. Todo Todo lo anterior puede introducir defectos mecánicos tales como corrosión de conectores, alambres quebrados o contactos de interruptores con exceso de acumuladores que impiden su accionamiento normal. Problemas mecánicos' 0on todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánico tales como' "nterruptores, conectores, rele$os y otros. Esto por lo general, son muco más susceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como los circuitos integrados.
P#$C*%I-I*!"$+ P(#( )( +$)&CI'! %* P#$B)*-(+ %a reparación de equipos electrónicos puede resumirse cuatro 123 sencillos pasos' 4. ecolección de -atos 5. %ocalizar el problema 6. Efectuar la reparación 2. Probar para la $erificación la operación correcta. #ecolección de %atos Es aquella en la cual se ace acopio de toda la información pertinente al equipo ba#o obser$ación. Por e#emplo, lo primero que debe acerse es obtener la documentación, en la cual se incluye incluye tanto los diagramas diagramas esquemátic esquemáticos os circuital circuitales es así como los manuales manuales de ser$icio, información de calibración y similares. )ocali/ar el problema Es por lo general es lo mas difícil, el grado de dificultad y la cantidad de tiempo que esta fase del problema consuma, dependen de la comple#idad del equipo y la naturaleza del da*o. %os siguientes pasos pueden ayudar a d esarrollar un método sistemático para localizar la a$ería' a3 7erifique 7erifique lo ob$io y sencillo primero que todo, todo, como fusible, fusible, tomas, interruptores, interruptores, etc. etc. b3 orra los los programas de diagnostico diagnostico si los ay. ay. c3 (tilice sus sentidos, mirando, oliendo oliendo y tocando en busca de temperaturas temperaturas anormales, anormales, elementos quemados, etc. d3 7erifique 7erifique que los ni$eles ni$eles de / y - sean correctos. e3 erciorase de la existencia del relo#. f3 (tilice métodos de rastreo de se*al. g3 Ensaye sustituciones sustituciones sencillas de componentes o de tar#etas en cuanto sea posible. 3 %le$e a cabo pruebas y $erificaciones, $erificaciones, estáticas o dinámicas. %a prueba estática requiere requiere de la desabilitación del relo# del sistema, con lo cual todos los ni$eles lógicos estabilizan a un $alor constante. / partir de esto, entonces es posible, utilizando puntas lógicas o un $oltímetro, obser$ar los ni$eles lógicos presentes en el circuito. /lgunos /lgunos sistema permiten, no solamente desabilitar el relo#, sino también la sustitución de este por un pulsador manual para obligar al sistema operar paso a paso. %as pruebas dinámicas, por su parte se
lle$an a cabo con el relo# en operación normal y requiere del uso de un osciloscopio, de una punta lógica o de un analizador lógico.
I!+"#&-*!"$ %* P#&*B( 0 %I(!'+"IC$ -ependiendo de la comple#idad del equipo defectuoso y de la clase de pruebas que sea necesario lle$ar lle$ar a cabo, es importante importante escoger adecuadament adecuadamente e el equipo o instrument instrumento o de prueba que permita las $erificaciones pertinentes. %os más utilizados son'
*l multmetro $- "ester polmetro
El multímetro es también conocido como 7&8 1 oltios, $mios, -iliamperímetro3, iliamperímetro3, aunque en la actualidad ay multímetros con capacidad de medir mucas otras magnitudes. 1capacitancia, frecuencia, temperatura, etc.3. 9ay dos tipos de multímetros' los analógicos y los digitales. %os multímetros analógicos son fáciles de identificar por una agu#a que al mo$erse sobre una escala indica del $alor de la magnitud medida
8ultímetro analógico
8ultímetro digital
%os multímetros digitales se identifican principalmente por un panel numérico para leer los $alores medidos, la ausencia de la escala que es com!n el los analógicos. %o que si tienen es un selector de función y un selector de escala 1algunos no tienen selector de escala pues el 7&8 la determina automáticamente3. /lgunos tienen en un solo selector selector central. central. El selector selector de funciones funciones sir$e para escoger el tipo de medida que se realizará. %a función de este instrumento permite la $erificación de las fuentes de $olta#e tanto alternas como directas. %a opción de medición de resistencias, por su parte, permite la $erificación de fusible, pines de conexión, alambres abiertos, $alores de resistencia, condensadores en corto, etc. 0u des$enta#a que solo permite prueba estática. Punta )ógica %a punta lógica o sonda digital, es un indicador de presencia de pulso alto, ba#o, tren de pulsos o alta impedancia 1salidas desconectadas3. En con#unto con un inyector de se*ales y un detector de corriente, la punta lógica integra el equipo de medición básico para los circuitos digitales.
$sciloscopio El osciloscopio es un instrumento que permite $isualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos. Por e#emplo en el caso de los tele$isores, las formas de las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos están bien definidas, y mediante su análisis podemos diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas delfuncionamiento. %os osciloscopios son de los instrumentos más $ersátiles que existen y los utilizan desde técnicos de reparación de tele$isores asta médicos. (n osciloscopio puede medir un gran n!mero de fenómenos, pro$isto del transductor adecuado 1un elemento que con$ierte una magnitud física en se*al eléctrica3 será capaz de darnos el $alor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, ni$el de $ibraciones en un coce, etc. Es importante que el osciloscopio utilizado permita la $isualización de se*ales de po r lo menos 2,: ciclos por segundo, lo que permite la $erificación de etapas de $ideo, barrido $ertical y orizontal y asta de fuentes de a limentación.
C$!C)&+I'! 0e an presentado en el traba#o algunas ideas relacionadas con el diagnostico diagnostico de y correcciones de a$eriasen a$eriasen equipos electrónicos. electrónicos. /diciona /dicionalment lmente, e, se a eco un resumen resumen de los diferentes diferentes instru instrumen mento to de prueba pruebas s a dispos disposici ición ón del ingeni ingeniero ero o técnico técnico para para efecto efectos s de diagno diagnosti sticar car problemas en equipos que deben ser reparados en su fase normal de funcionamiento de campo.
BIB)I$#(,( odriguez, %uis 14;;;3. Electrónica digital Moderna. ompa*ía Editorial Tecnológica E<"T. (nicrom 15==53. Multímetro. >-ocumento en línea?. -isponible' ttp t tp'@ '@@A @AAA. AA.u unicr ic rom.co m. com@ m@ Tu TutBmu tB multi ltime metro tro .asp .a sp.. >onsultada' 5=45, Enero 42? Cosé %uis &rozco 15==63. >-oc >-ocum umen ento to en líne línea? a?.. Punta Lógica ttp'@ tt p'@@AA @AAA.e A.electr lectr onicayser$ nicayser$icio.com@i icio.com@in nstrume trumentos@ ntos@e erBalter@pll B B 44.tm. >onsultada' 5=45, Enero 42? ealizado por'
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