Microsoft Word - Mantenimiento Deteccin de Fallas en Tableros ElctricosInstrumentacin y diagnstico de fallas1. Introduccin2. Principales causas de fallas3. Procedimientos para la solucin de problemas4. Instrumento de prueba y diagnstico5. Conclusin6. BibliografaINTRODUCCINTanto los ingenieros como los tcnicos en electrnica, deben estar en capacidad de diagnosticar y reparar equipos electrnicos. En el presente documento se describen los tipos de fallas que ocurren en los circuitos electrnicos, y se describen los mtodos para implementar pruebas que permitan detectar y localizar fallas.Existen bsicamente dos categoras de reparacin de equipo defectuoso. En primer lugar, estn aquellas situaciones en las cuales un prototipo experimental, recin construido, no parece funcionar de acuerdo a lo esperado. Por otro lado, la segunda categora hace referencia a aquellos equipos que habiendo estado operando normal durante algn tiempo, han presentado fallas en su funcionamiento. Independientemente de las circunstancias, el objetivo, en ambos casos, es conseguir que la unidad defectuosa opere de acuerdo a lo esperado el menor tiempo posible. En muchos ambientes operativos, la prdida de pieza crtica de equipo puede significar la interrupcin de un proceso productivo costoso, por lo cual la velocidad es un parmetro esencial en la reparacin del equipo.Las operaciones de diagnostico y de reparacin de fallas requieren que la persona lleve a cabo posea los conocimientos y experiencia necesarios. Lo anterior incluye conocer los modos usuales de fallas de los equipos de prueba que pueden resultar de utilidad en una situacin particular, adems de los procedimientos normales para efectuar las reparaciones necesarias. En lo que sigue, se cubren en algn detalle los anteriores requisitos.PRINCIPALES CAUSAS DE FALLASPueden existir muchas causas que provoque falla, entre las ms comunes tenemos. Problemas de Operario: Ocurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza elequipo. Uno de los motivos es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo, que en ocasiones lleva a suponer que opera incorrectamente., cuando en realidad no existenproblemas de funcionamiento como tal. Tales situaciones son de ocurrencia frecuente y deben seruna de las primeras instancia que se verifiquen.Errores en la construccin: Bajo esta categora se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el diseo y la implementacin de la primera unidad o prototipo.Fallas en el suministro de potencia: Es una de la fallas mas frecuente, proviene de la fuente de potencia. En esta parte se manejan corrientes y voltaje apreciables, adems de temperaturaselevadas, los componentes de la fuente estn sujetos a esfuerzos elctricos y trmicos que pueden conducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo dejade operar por completo.Estos problemas son de fcil diagnostico y reparacin. Por lo general, deben buscarse primero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores de filtrado daados y por ultimo, el transformador defectuoso.Falla de componentes del circuito: Una de las causas mas frecuentes de fallas en equipos digitales proviene de la fuente de potencia. Debido a que en esta parte del equipo se manejan corrientes y voltajes apreciables, adems de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente de potencia estn sujeto a esfuerzo elctrico y trmico que pueden conducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja de operar por completo.Estos problemas son de fcil diagnostico y reparacin. Por lo general, deben buscarse primero reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores del filtrado daados y por ultimo el transformador defectuoso.Problemas de temporizacin: Es uno de los problemas ms difcil de diagnosticar se relaciona con la correcta temporizacin de los circuitos. Parmetros como la frecuencia del reloj, los retrasos de propagacin y otras caractersticas relacionadas, son de mucha importancia para la adecuada operacin de los equipos digitales.Problemas debidos a Ruidos: El ruido elctrico es una fuente potencial importante de problemas en los circuitos digitales. Ruido: Es toda seal extraa que dentro del equipo puede ser causa de operacin incorrecta. Las seales de ruido pueden provenir de transitorios en las lneas decorriente alterna o de campo magntico o elctrico originados en equipos aledaos, as como deinterferencias debidas a transmisiones de radio o de televisin.Tambin es factible que exista ruido generado internamente, el cual puede provenir de suministro de potencia mal filtrados o de componentes mecnicos defectuosos que ocasionen contactos deficientes o intermitentes.Efectos ambientales: A esta clase pertenecen todos aquellos problemas derivados del efecto ambiente en el que opera el equipo. Por ejemplo, es posible que la temperatura del recinto o sitio donde se ubica el equipo exceda los lmites permisibles fijados por el fabricante. Por otra parte, la acumulacin de grasas, polvo, qumicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallas de funcionamiento. Las vibraciones excesivas tambin puede ser causa frecuente de problemas. Todo lo anterior puede introducir defectos mecnicos tales como corrosin de conectores, alambres quebrados o contactos de interruptores con exceso de acumuladores que impiden suaccionamiento normal.Problemas mecnicos: Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecnico tales como: Interruptores, conectores, relevos y otros. Esto por lo general, son mucho ms susceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrnicos, tales como los circuitos integrados.PROCEDIMIENTOS PARA LA SOLUCIN DE PROBLEMASLa reparacin de equipos electrnicos puede resumirse cuatro (4) sencillos pasos:1. Recoleccin de Datos2. Localizar el problema3. Efectuar la reparacin4. Probar para la verificacin la operacin correcta.Recoleccin de Datos: Es aquella en la cual se hace acopio de toda la informacin pertinente al equipo bajo observacin. Por ejemplo, lo primero que debe hacerse es obtener la documentacin, en la cual se incluye tanto los diagramas esquemticos circuitales as como los manuales de servicio, informacin de calibracin y similares.Localizar el problema: Es por lo general es lo mas difcil, el grado de dificultad y la cantidad de tiempo que esta fase del problema consuma, dependen de la complejidad del equipo y lanaturaleza del dao. Los siguientes pasos pueden ayudar a desarrollar un mtodo sistemtico para localizar la avera:a) Verifique lo obvio y sencillo primero que todo, como fusible, tomas, interruptores, etc.b) Corra los programas de diagnostico si los hay.c) Utilice sus sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas anormales, elementos quemados, etc.d) Verifique que los niveles de AC y DC sean correctos. e) Cerciorase de la existencia del reloj.f) Utilice mtodos de rastreo de seal.g) Ensaye sustituciones sencillas de componentes o de tarjetas en cuanto sea posible.h) Lleve a cabo pruebas y verificaciones, estticas o dinmicas. La prueba esttica requiere de la deshabilitacin del reloj del sistema, con lo cual todos los niveles lgicos estabilizan a un valor constante. A partir de esto, entonces es posible, utilizando puntas lgicas o unvoltmetro, observar los niveles lgicos presentes en el circuito. Algunos sistema permiten,no solamente deshabilitar el reloj, sino tambin la sustitucin de este por un pulsador manual para obligar al sistema operar paso a paso. Las pruebas dinmicas, por su parte sellevan a cabo con el reloj en operacin normal y requiere del uso de un osciloscopio, de una punta lgica o de un analizador lgico.INSTRUMENTO DE PRUEBA Y DIAGNSTICODependiendo de la complejidad del equipo defectuoso y de la clase de pruebas que sea necesario llevar a cabo, es importante escoger adecuadamente el equipo o instrumento de prueba que permita las verificaciones pertinentes. Los ms utilizados son:El multmetro (VOM), Tester, polmetroEl multmetro es tambin conocido como VOM (Voltios, Ohmios, Miliampermetro), aunque en la actualidad hay multmetros con capacidad de medir muchas otras magnitudes. (capacitancia,frecuencia, temperatura, etc.). Hay dos tipos de multmetros: los analgicos y los digitales. Losmultmetros analgicos son fciles de identificar por una aguja que al moverse sobre una escala indica del valor de la magnitud medidaMultmetro analgico Multmetro digitalLos multmetros digitales se identifican principalmente por un panel numrico para leer los valores medidos, la ausencia de la escala que es comn el los analgicos. Lo que si tienen es un selector de funcin y un selector de escala (algunos no tienen selector de escala pues el VOM la determina automticamente). Algunos tienen en un solo selector central. El selector de funciones sirve para escoger el tipo de medida que se realizar.La funcin de este instrumento permite la verificacin de las fuentes de voltaje tanto alternas como directas. La opcin de medicin de resistencias, por su parte, permite la verificacin de fusible,pines de conexin, alambres abiertos, valores de resistencia, condensadores en corto, etc. Sudesventaja que solo permite prueba esttica.Punta Lgica: La punta lgica o sonda digital, es un indicador de presencia de pulso alto, bajo, tren de pulsos o alta impedancia (salidas desconectadas). En conjunto con un inyector de seales y un detector de corriente, la punta lgica integra el equipo de medicin bsico para los circuitos digitales.Osciloscopio: El osciloscopio es un instrumento que permite visualizar fenmenos transitorios as como formas de ondas en circuitos elctricos y electrnicos. Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos estn bien definidas, y mediante su anlisis podemos diagnosticar con facilidad cules son los problemas delfuncionamiento. Los osciloscopios son de los instrumentos ms verstiles que existen y los utilizan desde tcnicos de reparacin de televisores hasta mdicos. Un osciloscopio puede medir un gran nmero de fenmenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud fsica en seal elctrica) ser capaz de darnos el valor de una presin, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc. Es importante que el osciloscopio utilizado permita la visualizacin de seales de por lo menos 4,5 ciclos por segundo, lo que permite la verificacin de etapas de video, barrido vertical y horizontal y hasta de fuentes de alimentacin.CONCLUSINSe han presentado en el trabajo algunas ideas relacionadas con el diagnostico de y correcciones de averiasen equipos electrnicos. Adicionalmente, se ha hecho un resumen de los diferentes instrumento de pruebas a disposicin del ingeniero o tcnico para efectos de diagnosticar problemas en equipos que deben ser reparados en su fase normal de funcionamiento de campo.BIBLIOGRAFARodriguez, Luis (1999). Electrnica digital Moderna. Compaa Editorial Tecnolgica CEKIT. Unicrom (2002). Multmetro. [Documento en lnea]. Disponible:http://www.unicrom.com/Tut_multimetro.asp. [Consultada: 2012, Enero 14]Jos Luis Orozco (2003). Punta Lgica [Documento en lnea]. http://www.electronicayservicio.com/instrumentos/her_alter/pll_11.htm. [Consultada: 2012, Enero14]Realizado por:Irlenys Tersek RodriguezIngeniero en Electrnico en Computacin