基于欧姆定律、法拉第定律及麦克斯韦电磁理论，电磁仪器计量得以在实际生产、生活及科学研究中应用。电磁计量仪器可以分为两个部分，即电学计量仪器和磁学计量仪器。其中前者相对于后者具有发现研究早、检测技术成熟完善、准确度高、应用广泛的特点。而在实际当使用中，常存在使用不当、测试环境恶劣、自然老化等人为或自然因素导致的计量仪器测定数据不准确的现象，严重时甚至导致仪器损坏报废。故此，我们针对应用广泛的电学计量仪器常见的故障进行论述，并总结相应的故障排除方法。

1 电学计量仪器常见故障及原因

电学计量仪器主要包括以下几类：直流仪器类、交流仪器类、 电气测量仪器类、携带式电工仪表类、安装式电表类无线电测试仪器及仪器校准等类别。由于电学计量仪器的种类众多，故以其中的交流电气类、电气测量仪器类及无线电测试仪器类为例，以期能代表性的总结电学计量仪器的常见故障及原因。

1.1 交流电气类

生活中我们经常使用到交流电，相应的交流计量仪器则也是常见，例如三相调压器、交流耐压测试仪、三相交流仪表校验台及数字工频频率表等。交流耐压测试仪主要用于各种电机、电器、仪器仪表和家用电器以及强电系统的安全耐压和漏电流的测定。在测试过程中，随着电压的升高，电压的稍微增大变化，电流便急剧增加，从而产生电压谐振。在这中情况下，仪器很可能将被测试样品击穿。一方面，损坏被测试样品。另一方面，激增的电流会使得电压互感器（PT）烧毁、爆炸。最终导致测试设备元件的损坏及整个仪器的不可使用。

1.2 电气测量仪器类

电气测量仪器包括了万用表、示波器、应变仪、电压电流通断测试仪及钳形电流表等。其中万用表是综合性仪表，可以测量交流或直流的电压，还可以测量元件的电阻以及晶体管的一般参数和放大器的增益等。万用表转换开关的接线较为复杂，因此故障往往也出现在接线之间。如分流电阻焊接不良或短路，则会导致直流电阻读数有时偏大，有时偏小。选择开关的烧坏、接触不良或附加电阻脱焊，则会导致某量程电压回路不通，而其他量程正常。

1.3 无线电测试仪器类

无线电测试仪器中最具代表性的是无线电综合测试仪，它可以作为频率计、功率计、调制度计、信纳比仪，数字电压表、示波器及频谱仪等使用。由于采用大规模集成电路及微机控制测量数据，故此常出现的故障往往是一般性的故障，如：保险丝烧断、电源线接触不良等，此类不再赘述。这里只论述集成电路易出现的问题。集成电路可能出现某处电路铜箔存在细微裂痕、铝电解电容发热、驱动继电器晶体管损坏、高通滤波电容爆裂，电路的电压不升高、峰值保持电路的保持特性不好等现象，此类问题的出现往往容易造成整个仪器系统的不正常运转或根本无法运作。

由以上三类电气计量仪器常见故障分析，我们可以知道，仪器设备本身测试原理及结构特性是故障发生类别不同的主要原因，有些故障发生是由于本身测试存在一个不稳定过程，而有些则是仪器结构设计较为复杂引起，因此维修人员要不断积累每类仪器设备的测试原理及结构知识，才能在故障发生时准确的判断并排除。

2 排除方法与流程

2.1 故障现象调查与观察

维修人员在维修时，首先应向用户询问在何种情况下仪器设备发生故障现象，包括操作人员的熟练程度、故障发生时出现何种现象，如：烧焦气味、异常响动等、仪器所处环境是否有强磁场作用等。仔细询问故障发生的每一个细节并作好详细的记录，是下一步进行维修的关键，它能有效减少误判几率，提高维修的准确度及效率。

在清楚故障发生的整个过程之后，维修人员要亲自观察损坏仪器设备的情况。依据由外及里、先简后繁的原则。主要采取有两种方式进行。第一种，观察仪器设备的外观，主要包括了电源线接触情况、各个按键或旋钮的损坏情况等。如果在外观上观察不出明显的故障点，则需要将仪器设备进行简单的拆卸，仔细观察内部元件是否有明显的损坏。第二种，通电观察，在故障的发生之后，很多情况是仪器设备的部分功能依旧可以实现。所以在通电情况下，认真调试仪器，从中寻找可能的故障点。尤其需要注意的是仪器设备运行时的细节点，这些细节点往往是我们迅速而准确的找到故障点的关键。

2.2 故障原因分析

在经过故障现象调查之后，基本上可判断出现何种故障。

采用区域划分法逐步缩小损坏范围，直至寻找到故障产生部位。

若维修人员熟悉仪器测试原理与结构时，则可以进一步借助检修工具逐个排除故障。而在不熟悉仪器设备原理与结构时，则需要借助仪器设备的说明书或与生产厂家的技术人员进行了解。在详细、系统的了解清楚仪器设备情况之后，进行综合系统分析及研究，作出正确、准确的判断。

2.3 故障排除

通过前两步的工作，按照故障发生点的不同及仪器设备元件损坏的严重程度，可以进行调节或更换，从而使仪器设备正常运行。对于损坏元件要详细了解其参数，为下一步选择更换件做准备。更换元件的规格大小要尽量的与原件保持一致。在不得已的情况下，更换元件的参数也要求与原件参数相似。在某些特殊情况下还可以选择规格更大的，这则依赖于维修人员对仪器设备运行原理及结构的深刻理解，整体把握元件对机器的影响。

3 故障检测和排除时的注意事项

拆卸仪器设备时，不可强行蛮力拆卸，以免损坏仪器及破坏外观，尤其是保护性装置，要轻缓拆卸。

更换的损坏元件、拆开的电线及机械部件，要做好相应的标记，以便更换后快速的恢复原样。

故障检测及排除是在仪器设备非正常情况下进行，在通电检查时需要注意电源处及变压器部位，不要触碰到，以免发生触电事故。

在更换晶体管和电容元件时，要准确、准点的焊接牢固。

仪器设备在长期的使用过程中，会积沉灰尘，小颗粒等杂物，在维修完毕后，要清理仪器内部和外部的沉积物。

维修好之后，清理机器掉落的小物件，如线头、焊锡及螺丝等，以防止安全隐患的存在。

4 面临的问题及展望

随着科学技术的发展，涌现出多种新型的电学计量技术，如电学量子计量技术、数字化测量技术、等效模拟技术、虚拟仪表技术等。一方面，新技术的应用能够更为高效、简便、准确的测量所需要的数据。另一方面，对仪器维修人员也提出了更高的要求。维修人员要不断的学习了解新仪器的应用特性。

此外，随着电学计量仪器向便携式发展，越来越多的仪器需现场维修，也就要求维修人员有扎实的技术知识及丰富的经验。

总之，维修工作是一个逐步积累和不断学习的过程，维修人员只有端正态度、坚持学习与实践才能在工作中得心应手。

中科计量仪器校准