Técnicas específicas de resolución de problemas

Después de aplicar algunos de los consejos generales de solución de problemas para limitar el alcance de la ubicación de un problema, existen técnicas útiles para aislarlo aún más. Aquí hay algunos:

Intercambiar componentes idénticos

En un sistema con subsistemas idénticos o paralelos, intercambie componentes entre esos subsistemas y vea si el problema se mueve con el componente intercambiado.

Si es así, acaba de cambiar el componente defectuoso; si no es así, sigue buscando.

Este es un poderoso método de resolución de problemas, ya que le da una indicación tanto positiva como negativa de la falla del componente intercambiado:cuando la parte defectuosa se intercambia entre sistemas idénticos, el subsistema anteriormente roto comenzará a funcionar nuevamente y el subsistema anteriormente bueno fallará.

Una vez pude solucionar un problema difícil de alcanzar con el sistema de encendido de un motor de automóvil usando este método:tenía un amigo con un automóvil que compartía exactamente el mismo modelo de sistema de encendido.

Intercambiamos piezas entre los motores (distribuidor, cables de bujías, bobina de encendido, una a la vez) hasta que el problema se trasladó al otro vehículo.

El problema resultó ser una bobina de encendido "débil" y solo se manifestó bajo una carga pesada (una condición que no se pudo simular en mi garaje).

Normalmente, este tipo de problema solo se puede detectar utilizando un analizador de sistema de encendido (u osciloscopio) y un dinamómetro para simular las condiciones de conducción con carga.

Sin embargo, esta técnica confirmó la fuente del problema con un 100% de precisión, sin utilizar ningún equipo de diagnóstico.

Ocasionalmente, puede cambiar un componente y encontrar que el problema aún existe, pero ha cambiado de alguna manera.

Esto le indica que los componentes que acaba de cambiar son de alguna manera diferentes (calibración diferente, función diferente) y nada más.

Sin embargo, no descarte esta información solo porque no lo lleve directamente al problema; busque otros cambios en el sistema en su conjunto como resultado del intercambio e intente averiguar qué le dicen estos cambios sobre el fuente del problema.

Una advertencia importante de esta técnica es la posibilidad de causar más daños. Suponga que un componente ha fallado debido a otra falla menos notoria en el sistema.

Si se cambia el componente defectuoso por uno bueno, el componente bueno también fallará.

Por ejemplo, supongamos que un circuito desarrolla un corto, que " sopla ”El fusible de protección para ese circuito.

El fusible fundido no es evidente por inspección y no tiene un medidor para probar eléctricamente el fusible, por lo que decide cambiar el fusible sospechoso por uno del mismo valor nominal de un circuito en funcionamiento.

Como resultado de esto, el fusible bueno que mueves al circuito en corto también se quema, dejándote con dos fusibles quemados y dos circuitos que no funcionan.

Al menos sabe con certeza que el fusible original era fundido, porque el circuito al que se movió dejó de funcionar después del intercambio, pero este conocimiento se obtuvo solo a través de la pérdida de un buen fusible y el “ tiempo de inactividad adicional ”Del segundo circuito.

Otro ejemplo para ilustrar esta advertencia es el problema del sistema de encendido mencionado anteriormente.

Supongamos que la bobina de encendido "débil" hubiera provocado que el motor se volviera contraproducente, dañando el silenciador.

Si el intercambio de componentes del sistema de encendido con otro vehículo hace que el problema se mueva al otro vehículo, también se puede dañar el silenciador del otro vehículo.

Como regla general, la técnica de intercambiar componentes idénticos debe usarse solo cuando hay una mínima posibilidad de causar daño adicional.

Es una técnica excelente para aislar problemas no destructivos.

Ejemplo 1: Está trabajando en una máquina herramienta CNC con accionamientos en los ejes X, Y y Z. El eje Y no funciona, pero los ejes X y Z funcionan. Los tres ejes comparten componentes idénticos (codificadores de retroalimentación, accionamientos de servomotor, servomotores).

Qué hacer: Intercambie estos componentes idénticos, uno a la vez, el eje Y y uno de los ejes de trabajo (X o Z), y vea después de cada intercambio si el problema se ha movido o no con el intercambio.

Ejemplo 2: Un sistema estéreo no produce sonido en el altavoz izquierdo, pero el altavoz derecho funciona bien.

Qué hacer: Intente intercambiar los componentes respectivos entre los dos canales y vea si el problema cambia de lado, de izquierda a derecha. Cuando lo hace, ha encontrado el componente defectuoso. Por ejemplo, puede intercambiar los altavoces entre canales:si el problema pasa al otro lado (es decir, el mismo altavoz que estaba muerto antes sigue muerto, ahora que está conectado al cable del canal derecho), entonces sabrá que el altavoz está averiado.

Si el problema permanece en el mismo lado (es decir, el altavoz que antes estaba en silencio ahora produce sonido después de haber sido movido al otro lado de la habitación y conectado al otro cable), entonces sabrá que los altavoces están bien y el problema debe ser en otro lugar (tal vez en el cable que conecta el altavoz silencioso al amplificador, o en el amplificador mismo).

Si se ha verificado que los altavoces son buenos, puede comprobar los cables utilizando el mismo método.

Cambie los cables para que ahora cada uno se conecte al otro canal del amplificador y al otro altavoz.

Nuevamente, si el problema cambia de lado (es decir, ahora el altavoz derecho ahora está "muerto" y el altavoz izquierdo ahora produce sonido), entonces el cable ahora conectado al altavoz derecho debe estar defectuoso.

Si ni el intercambio (los altavoces ni los cables) hace que el problema cambie de lado de izquierda a derecha, entonces el problema debe estar dentro del amplificador (es decir, la salida del canal izquierdo debe estar " muerta ) ”).

Eliminar componentes paralelos

Si un sistema está compuesto por varios componentes paralelos o redundantes que se pueden quitar sin paralizar todo el sistema, comience a quitar estos componentes (uno a la vez) y vea si las cosas comienzan a funcionar nuevamente.

Ejemplo 1: Falló una red de comunicaciones de topología en "estrella" entre varias computadoras. Ninguna de las computadoras puede comunicarse entre sí.

Qué hacer: Intente desconectar las computadoras, una a la vez, de la red y vea si la red comienza a funcionar nuevamente después de que una de ellas se desconecta. Si es así, entonces la última computadora desconectada puede ser la que tenga la falla (puede haber estado " atascando ”La red mediante la salida constante de datos o ruido).

Ejemplo 2: Un fusible de la casa sigue fundiéndose (o el disyuntor sigue abriéndose) después de un corto período de tiempo.

Qué hacer: Desenchufe los electrodomésticos de ese circuito hasta que el fusible o disyuntor deje de interrumpir el circuito. Si puede eliminar el problema desconectando un solo electrodoméstico, entonces ese electrodoméstico podría estar defectuoso. Si descubre que desenchufar casi cualquier electrodoméstico resuelve el problema, es posible que el circuito simplemente esté sobrecargado por demasiados electrodomésticos, ninguno de ellos defectuoso.

Divida el sistema en secciones y pruebe esas secciones

En un sistema con varias secciones o etapas, mida cuidadosamente las variables que entran y salen de cada etapa hasta que encuentre una etapa en la que las cosas no se vean bien.

Ejemplo 1: Una radio no funciona (no produce sonido en el altavoz))

Qué hacer: Divida los circuitos en etapas:etapa de sintonización, etapas de mezcla, etapa del amplificador, hasta llegar a los altavoces. Mida las señales en los puntos de prueba entre estas etapas y sepa si una etapa está funcionando correctamente.

Ejemplo 2: Un circuito de verano analógico no funciona correctamente.

Qué hacer: Probaría la red promediadora pasiva (las tres resistencias en la esquina inferior izquierda del esquema) para ver que se veía el voltaje adecuado (promedio) en la entrada no inversora del amplificador operacional. Luego mediría el voltaje en la entrada inversora para ver si era el mismo que en la entrada no inversora (o, alternativamente, mediría la diferencia de voltaje entre las dos entradas del amplificador operacional, ya que debería ser cero).

Continúe probando secciones del circuito (o simplemente pruebe puntos dentro del circuito) para ver si mide los voltajes y corrientes esperados.

Simplificar y reconstruir

Estrechamente relacionada con la estrategia de dividir un sistema en secciones, esta es en realidad una técnica de diseño y fabricación útil para nuevos circuitos, máquinas o sistemas.

Siempre es más fácil comenzar el proceso de diseño y construcción en pequeños pasos, lo que lleva a pasos cada vez más grandes, en lugar de construir todo de una vez y tratar de solucionarlo como un todo.

Suponga que alguien estuviera construyendo un automóvil personalizado. Sería una tontería atornillar todas las piezas sin verificar y probar los componentes y subsistemas a medida que avanzan, esperando que todo funcione perfectamente después de que esté todo ensamblado.

Idealmente, el constructor verificaría el funcionamiento correcto de los componentes a lo largo del proceso de construcción:arrancar y ajustar el motor antes está conectado a la transmisión, compruebe si hay problemas de cableado antes todos los paneles de la cubierta están colocados, verifique el sistema de frenos en el camino de entrada antes sacarlo en la carretera, etc.

Innumerables veces he sido testigo de cómo los estudiantes construyen un circuito experimental complejo y tienen problemas para hacer que funcione porque no se detuvieron para verificar las cosas en el camino:pruebe todas las resistencias antes enchufarlos en su lugar, asegúrese de que la fuente de alimentación esté regulando el voltaje adecuadamente antes tratando de alimentar cualquier cosa con él, etc.

Es parte de la naturaleza humana apresurarse a completar un proyecto, pensando que tales comprobaciones son una pérdida de tiempo valioso.

Sin embargo, se perderá más tiempo en la resolución de problemas de un circuito defectuoso del que se dedicaría a verificar el funcionamiento de los subsistemas a lo largo del proceso de construcción.

Tome el ejemplo del circuito de verano analógico en la sección anterior, por ejemplo:¿qué pasa si no funciona correctamente? ¿Cómo lo simplificaría y lo probaría por etapas?

Bueno, podría volver a conectar el amplificador operacional como un comparador básico y ver si responde a los voltajes de entrada diferenciales, y / o conectarlo como un seguidor de voltaje (búfer) y ver si produce el mismo voltaje analógico que el de entrada.

Si no realiza estas sencillas funciones, ¡nunca realizará su función en el circuito de verano! Al eliminar la complejidad del circuito de verano, reduciéndolo a un amplificador operacional (casi) desnudo, puede probar la funcionalidad de ese componente y luego construir desde allí (agregue retroalimentación de resistencia y verifique la amplificación de voltaje, luego agregue resistencias de entrada y verifique) para la suma de voltaje), verificando los resultados esperados en el camino.

Atrapar una señal

Configure la instrumentación (como un registrador de datos, un registrador de gráficos o un multímetro en " registro "Modo) para monitorear una señal durante un período de tiempo.

Esto es especialmente útil para rastrear problemas intermitentes, que suelen aparecer en el momento en que le das la espalda y te alejas.

Esto puede ser esencial para probar qué sucede primero en un sistema de acción rápida. Muchos sistemas rápidos (especialmente los sistemas de "disparo" de apagado) tienen una capacidad de monitoreo "primero en salir" para proporcionar este tipo de datos.

Ejemplo n. ° 1: Un sistema de control de turbina se apaga automáticamente en respuesta a una condición anormal. Sin embargo, cuando un técnico llega al lugar para inspeccionar el estado de la turbina, todo está en un estado "inactivo" y es imposible saber qué señal o condición fue responsable del apagado inicial, ya que todos los parámetros operativos ahora son "anormales". ”

Qué hacer: Un técnico que conocía usó una cámara de video para grabar el panel de control de la turbina, de modo que pudiera ver lo que sucedió (por indicaciones en los medidores) primero en un evento de apagado automático. Simplemente mirando el panel después del hecho, no había forma de decir cuál La señal apagaba la turbina, pero la reproducción de la cinta de video mostraba lo que sucedió en secuencia, hasta una resolución de tiempo cuadro por cuadro.

Ejemplo n. ° 2 : Un sistema de alarma se activa falsamente y sospecha que puede deberse a que una conexión de cable específica está fallando. Desafortunadamente, el problema nunca se manifiesta mientras lo estás viendo.

Qué hacer: Muchos multímetros digitales modernos están equipados con configuraciones de "registro", mediante las cuales pueden monitorear un voltaje, corriente o resistencia a lo largo del tiempo y observar si esa medición se desvía sustancialmente de un valor regular. Esta es una herramienta invaluable para usar en " intermitentes ”Fallas del sistema electrónico.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de estrategias básicas para la resolución de problemas