Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Техническая часть. Исследование сервисной аппаратуры для диагностики, обслуживания и ремонта средств вычислительной техники

1.1 Аналитический обзор

1.1.1 Классификация сервисного оборудования для диагностики, обслуживания и ремонта средств вычислительной техники

Для поиска неисправностей и ремонта PC необходимо иметь специальные инструментальные средства, которые позволяют выявить проблемы и устранить их просто и быстро.

К их числу относятся:

· набор инструментов для разборки и сборки;

· химические препараты (раствор для протирания контактов),

· пульверизатор с охлаждающей жидкостью и баллончик со сжатым газом (воздухом) для чистки деталей компьютера;

· набор тампонов для протирания контактов;

· специализированные подручные инструменты (например, инструменты, необходимые для замены микросхем (чипов));

· сервисная аппаратура.

Сервисная аппаратура представляет собой набор устройств разработанных специально для диагностирования, тестирования и ремонта СВТ. Сервисная аппаратура включает следующие элементы:

· Измерительные приборы

· тестовые разъемы для проверки последовательных и параллельных портов;

· приборы тестирования памяти, позволяющие оценить функционирование модулей SIMM, чипов DIP и других модулей памяти;

· оборудование для тестирования блока питания компьютера;

· диагностические устройства и программы для тестирования компонентов компьютера (программно - аппаратные комплексы).

1.1.2 Измерительные приборы и тестовые разъемы для проверки портов ПК

Для проверки и ремонта ПК применяются следующие измерительные приборы:

· цифровой мультиметр;

· логические пробники;

· генераторы одиночных импульсов для проверки цифровых схем.

Основные типы измерительных приборов представлены на Рис.1.

Рис.1 - Измерительные приборы и логический тестер

Тестовые разъемы обеспечивают проверку на программном и аппаратном уровне портов ввода- вывода ПК (параллельных и последовательных).

Рис. 2 - Основные виды тестовых разъемов

Оборудование для тестирования блока питания компьютера обеспечивает тестирование блоков питания ПК и определение их основных характеристик. Представляет собой набор эквивалентных нагрузок, элементов коммутации и измерительных приборов. Внешний вид оборудования представлен на Рис. 3.

Рис. 3 - Общий вид оборудования для тестирования блока питания компьютера

1.1.3 Программно-аппаратные комплексы (ПАК) для диагностики, обслуживания и ремонта средств вычислительной техники

ПАК можно подразделить на:

· Платы мониторинга системы

· ПАК проверки материнской платы

· Специализированные ПАК

· ПАК проверки отдельных элементов системы

· ПАК проверки НЖМД

Платы мониторинга системы (РОST- платы)

Плата-тестер PC-POST предназначена для мониторинга POST-кодов (POST - Power On Self Test / самотестирование по включению питания), посылаемых в порт ввода-вывода 80h программой BIOS на этапе самотестирования.

Плата POST состоит из четырех основных блоков:

* RG - восьмиразрядный параллельный регистр; предназначен для записи и хранения очередного поступившего значения POST-кода;

* DC1 - дешифратор разрешения записи в регистр; сигнал на выходе дешифратора становится активным в случае появления на адресной шине адреса диагностического регистра, а на шине управления - сигнала записи в устройства ввода-вывода;

* DC2 - дешифратор-преобразователь двоичного кода в код семисегментного индикатора;

* HG - двухразрядный семисегментный индикатор; отображает значение кода ошибки в виде шестнадцатеричных символов - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, b, C, d, E, F.

Рис. 4 - Устройство POST платы

Рис. 5 - POST - платы

Рис. 6 - Индикатор Super POST Code

Описание: Индикатор Super POST Code служит для быстрой диагностики и выявления неисправностей CHIPSETов шины PCI и устройств, работающих с этой шиной.

Характеристики: Индицирует состояние шины: Адрес транзакции, Данные транзакции, Текущую команду на шине (в правом разряде индикатора команды), Участвующие в транзакции байты (bite enable) - в левом разряде индикатора команды.

ПАК проверки материнской платы PC POWER PCI-2.2

ПАК POWER PCI-2.2 - полнофункциональный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для всестороннего тестирования и ремонта компьютеров на базе процессоров Intel: 386, 486, Pentium III/IV и др.; AMD: Athlon, Duron и их аналогов.

Тестер представляет собой плату расширения компьютера, устанавливаемую в 33МГц, 32-х разрядный PCI слот.

Комплекс позволяет выполнять ряд диагностических тестов, запускаемых из установленного на плате ПЗУ, ориентированных на выявление системных ошибок и конфликтов оборудования, при этом в состав входит широких набор инструментов для аппаратной диагностики материнской платы.

Рис. 7 - Внешний вид ПАК проверки материнской платы PC POWER PCI-2.2

В комплект поставки PC POWER PCI-2.2 входит:

· Плата контроллер PC POWER PCI-2.2

· Набор специализированных тестовых заглушек на периферийные порты материнской платы

· USB кабель

· Программное обеспечение PC POWER PCI-2.2

· Инструкция по эксплуатации

Особенности комплекса:

Аппаратно-реализованный режим пошаговой POST диагностики с декодированием в реальном времени всех POST кодов. (Время удержания каждого POST кода задается пользователем).

Расположенная на плате тестера ОЗУ размером 128 Кб позволяет в режиме форсированного старта выполнять тестирование без оперативной памяти компьютера.

Автомониторинг, позволяющий в фоновом режиме контролировать питающие напряжения и пульсации в заданных заранее пределах, и выдавать сигнал при их превышении или понижении.

Возможность визуального мониторинга состояний шины PCI: адрес-данные (32 бита), для выявления замыкания или обрыва линий.

Поддерживаемая во всех 3-х режимах работа с микросхемой BIOS, включающая возможности чтения, стирания, программирования, верификации (при условии поддержки чипсета и самой микросхемы программный обеспечением комплекса).

Специализированные ПАК - ПАК «RAM Stress Test Professional 2» (RST Pro2).

RAM Stress Test Professional 2, предназначен для тщательного тестирования оперативной памяти компьютера.

Тестирование памяти с помощью RST Pro2 позволяет устранить влияние операционной системы, драйверов и пользовательских программ, поскольку устройство загружает собственное ПО при запуске системы. ПО совместимо с процессорами Intel Pentium 4, Intel Xeon, AMD Operton, AMD Athlon 64/FX, AMD Athlon XP/MP и им подобными.

Для проверки модулей памяти в устройстве реализовано свыше 30 различных алгоритмов, поддерживающих память типа SIMM, DIMM (SDRAM, DDR, DDR2), RIMM (RDRAM/RAMBus), в том числе как с контролем четности (Parity) и коррекцией ошибок (ECC), так и без таковых; имеется также возможность тестирования кэш-памяти процессора (SRAM). Тестирование осуществляется в защищенном режиме с расширенной физической адресацией (PAE), позволяющей оперировать с объемами памяти до 64 ГБ.



Рис. 8-Внешний вид ПАК RST Pro2 и вид рабочих экранов

ПАК проверки отдельных элементов системы - ПАК для ремонта HDD ATA, SATA PC-3000 for Windows (UDMA)

Программно-аппаратный комплекс PC-3000 for Windows (UDMA) предназначен для диагностики и ремонта HDD (восстановления работоспособности) с интерфейсом ATA (IDE) и SATA (Serial ATA 1.0, 2.0), емкостью от 1 Гб до 750 Гб, производства: Seagate, Western Digital, Fujitsu, Samsung, Maxtor, Quantum, IBM (HGST), HITACHI, TOSHIBA c форм-фактором 3.5'' - настольные ПК; 2.5'' и 1.8'' - накопители для ноутбуков; 1.0'' - накопители для портативной техники.

Рис. 9 - Внешний вид ПАК PC 3000

Диагностика HDD осуществляется в режимах:

· обычном (пользовательском) режиме

· в специальном технологическом (заводском) режиме.

Для этого в комплекс PC-3000 for Windows (UDMA) входит набор технологических переходников и адаптеров, которые используются для ремонта HDD и восстановления данных.

Для первоначальной диагностики HDD запускается универсальная утилита PC-3000, которая диагностирует HDD и указывает все его неисправности.

Далее запускается специализированная (предназначенная только для этого семейства) технологическая утилита, которая и осуществляет ремонт HDD.

Специализированные утилиты позволяют выполнить следующие действия:

· тестировать HDD в технологическом режиме;

· тестировать и восстанавливать служебную информацию HDD;

· читать и записывать содержимое Flash ПЗУ HDD;

· загружать программу доступа к служебной информации;

· просматривать таблицы скрытых дефектов P-лист, G-лист, T-лист;

· скрывать найденные дефекты на поверхностях магнитных дисков;

· изменять конфигурационные параметры.

1.1.4 Сервисная аппаратура для диагностики, обслуживания и ремонта сетей

Для соединения различного рода кабелей существует соответствующее оборудование для их соединения, а также соответствующее аппаратура для их тестирования и проверки.

К ним относятся:

· Сетевые тестеры

· Кабельные тестеры

· Сетевые анализаторы

· Аппараты для сварки оптических волокон

Сервисная аппаратура представляет собой набор устройств разработанных специально для диагностирования, тестирования и ремонта СВТ.

Tooltest -- новый инструмент 2 в 1, сочетающий функции кабельного тестера для тестирования кабеля UTP/STP и инструмента для установки модульных разъёмов RJ45/12/11. Теперь, установив модульный разъем, можно сразу оценить качество его установки! Тестер позволяет проверить кабельную проводку и патч-корды на такие неисправности как: короткое замыкание, перепутанные жилы в паре, целостность оболочки, а также определить правильность разводки.

Кабельный тестер Tooltest состоит из основного и удаленного модуля, которые закреплены на ручках кримпера Tooltest и могут быть отсоединены от инструмента.

LAN тестер Smart Сlass Ethernet - это простой в использовании прибор позволяющий проводить полномасштабные измерения Ethernet и IP сервисов до 3 уровня согласно стандарту RFC 2544. Функция генерирования потока трафика дает возможность реализовать стресс-тестирования сети. Прочный корпус, функционирование от батареек и специализированные функции делают прибор незаменимым при проверке удаленных узлов.

Прибор имеет электрический и оптические интерфейс позволяющий тестировать каналы со скоростью до 1 Гб/с в режимах полу-дуплекса или полного дуплекса. Кроме того он совместим с любым другим Ethernet тестером JDSU.

Тестер SmartClass поставляется в двух основных конфигурациях:

· с функцией установки шлейфа (Loopback)

· с функцией генерации трафика

Интерфейсы:

· электрический: RJ4510/100/1000 Мбит/с

· оптический: SFP 1000 Мбит/с

Возможности:

· Генерирование трафика:режим непрерыной нагрузки, рваный ритм, режим «скоростной очереди», режим затопления канала (flood)

· Генерирование трафика для MPLS сетей

· Фильтрация трафика: адрес источника, адрес приемника, тип кадра, длина кадра, VLAN ID, приоритет, соответствие маске

· Последовательности для проверки битовых ошибок: PBRS, все 1, все 0, заданная пользователем

· Автотест на соответствие стандарт RFC 2544

· Поддержка VLAN

· IP Ping и Traceroutre

· Определение скорости передачи данных

· Определение расстояния до повреждения

· Определение длинны пары

· Определение типа кабеля

· Потери синхронизации

· Оптический измеритель мощности

· Формирование графических отчетов

Новейший LAN тестер Pinger Plus+ предназначен для диагностики и настройки локальных компьютерных сетей Ethernet, работающих по сетевому протоколу TCP/IP. Pinger Plus+ позволяет идентифицировать тип линии (10/100/1000 BaseTX), проверять доступность сетевых ресурсов при помощи привычной команды Ping. При этом в памяти прибора можно сохранить до 8 IP-адресов, что очень удобно при регулярной проверке доступности серверов, маршрутизаторов и другого оборудования. Также реализована функция идентификации розеток. При подключении сетевого тестера к розетке прибор подает в линию специальный сигнал, который заставляет загораться индикатор концентратора или коммутатора, соответствующий данной розетке. Если в сети присутствует DHCP-сервер, Pinger Plus+ позволяет проверить его работоспособность. Для настройки прибора может применяться Web-интерфейс.

Сетевой тестер Pinger Plus+ обеспечивает полноразмерные испытания, предусмотренные программой PING:

· «Прозванивает» ранее запомненные IP адреса

· «Прозванивает» диапазон IP адресов

· Непрерывный «прозвон» IP адреса до 99 раз

· Может изменять длину пакета PING

Особенности LAN тестера Pinger Plus+:

· Определение cкорости и обмена 10/100/1000 baseTX Связи

· Проверка IP адреса назначения с DHCP проверкой клиента

· Тест на обеспечение соединения связи ЛОКАЛЬНАЯ СЕТЬ / ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ

· Изменение длины пакета PING для подключения

· Фиксирование MAC адреса или IP адреса

· Передача сигналов активации связи для идентификация порта

· Сохранение сложных конфигураций, состоящих из источника / адреса IP адресата, межсетевой адрес и маска подсети

· Конфигурирование от Web-браузера или прямым подключением вспомогательной клавиатуры

Функциональные возможности EtherScope Series II Network Assistant:

· диагностика сетей Ethernet (10/100/1000Мбит/c), построенных на витой паре, оптике, а также беспроводных сетей Wi-Fi стандартов 802.11a/b/g/n;

· получение подробной информации о сети, просмотр настроек любого сетевого устройства: конфигурация, адресация, статус;

· определение доступных интерфейсов, активных портов, МАС и IР-адресов, имен SNMP и скорости подключения;

· обнаружение двойного использования IP-адресов, несоответствия настроек дуплекса и ошибок работы сервера DHCP;

· измерение параметров радиосигналов в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц (уровень сигнала, утилизация, соотношение сигнал/шум и др.);

· оценка безопасности беспроводных сетей - идентификация и физическая локализация точек доступа, клиентских компьютеров, а также любых неавторизованных устройств;

· поддержка таких технологий, как VLAN и PoE (Power over Ethernet);

· измерение производительности сети (точка-точка);

· поддержка защищенного удаленного доступа и управления.

Особенности анализатора EtherScope Series II Network Assistant:

· Автоматическое тестирование и инвентаризация сети

· Функция «Ближайший коммутатор»

· Измерение параметров радиосигналов

· Инвентаризация беспроводных сетей

· Обнаружение неавторизированных устройств

· Проверка аутентификации EAP

· Управление сетями VLAN

· Тестирование физических параметров медного и оптического кабеля

· Функция тестирования Power over Ethernet (PoE)

· Анализ сетевого трафика (статистика по протоколам, трафику, ошибкам и т.д.)

· Опция измерения пропускной способности

o Для тестирования пропускной способности сети на скорости 10/100/1000 Мбит/с между двумя точками сети необходимо активировать опцию измерения пропускной способности (FL-ES-ITO-OPT).

o Использование двух анализаторов EtherScope позволяет тестировать канал в обоих направлениях; можно скомбинировать EtherScope с недорогим рефлектором LinkRunner Pro для тестирования кольцевым методом

o Генерация трафика до 1000 Мбит/с

o Возможность создания наборов тестов, в соответствии с методикой RFC 2544.

Автоматический аппарат для сварки оптических волокон Jilong DS-2009 это одна из последних разработок компании Jilong, имеющей более, чем 10-ти летний опыт в разработке и производстве аппаратов для сварки оптического волокна, а так же оборудования для тестирования оптоволоконных сетей связи.

Сварочный аппарат Jilong DS-2009 работает с основными типами оптических волокон. Для юстировки волокон используется технология выравнивания по сердцевине волокна, которая используется в аппаратах японских производителей. Время сварки волокон у DS-2009 составляет в среднем 9 секунд - отличный показатель для автоматических сварочных аппаратов.

Аппарат оснащен цветным ЖК дисплеем 5”, который позволяет визуально контролировать все этапы сварки оптических волокон. По сравнению с предыдущими аппаратами серии KL-2x0, DS-2009 обладает миниатюрными размерами и меньшей массой, что делает его еще более удобным в использовании как в лабораторных, так и в полевых условиях, даже при неудобном расположении свариваемого оптического кабеля.

Переработка схемотехники аппарата и оптимизация эноргопотребления позволили расширить количество сварок на одном аккумуляторе без перезарядки до 130. Аппарат оснащен интуитивно понятным меню (впрочем, аппараты Jilong этим всегда славились).

Комплектность поставки аппарата для сварки оптических волокон DS-2009 не требует дополнений и позволяет производить весь спектр работ по сварке оптических волокон.

Самый популярный и отлично зарекомендовавший себя в российских условиях автоматический аппарат для сварки оптического волокна. KL-260C является разработкой китайской компании Jilong, имеющей более, чем 10-ти летний опыт в разработке и производстве аппаратов для сварки оптического волокна, а так же оборудования для тестирования оптоволоконных сетей связи.

Сварочный аппарат KL-260C работает практически со всеми типами оптических волокон и обладает самой современной технологией юстировки волокон - автоматической по сердцевине волокна, реализованной на последних моделях известных японских производителей.

Наличие 5-ти дюймового ЖК экрана с высоким разрешением позволяет полностью контролировать процесс сварки. Показатель времени сварки у KL-260C является одним из самых высоких в классе автоматических сварочных аппаратов и составляет всего 9 секунд.

KL-260C очень удобен для использования в полевых условиях благодаря не большому весу, автономному питанию, наличию удобного высокопрочного кейса для транспортировки, удобному интуитивно понятному программному обеспечению на русском языке, встроенной термоусадочной печке и возможности работы в различных погодных условиях: при скорости ветра до 15 м/с и уличной температуре от -10 до +40С.

Комплектность поставки автоматического сварочного аппарата KL-260C является полной и позволяет немедленно включить его в процесс производства и не требует приобретения дополнительных комплектующих.

1.1.5 Поиск неисправности сетевого оборудования

Локальная вычислительная сеть -- это распределенная система, построенная на базе локальной сети связи и предназначенная для обеспечения физической связности всех компонентов системы, расположенных на расстоянии, не превышающем максимальное для данной технологии.

В реальности типичная «среднестатистическая малая ЛВС» состоит из трех условных классов устройств:

* компьютеров с установленными в них сетевыми адаптерами;

* «кабельного хозяйства», к которому относятся сетевые кабели, патчи, патч-панели и (опционально) шкафы или стойки;

* активного сетевого оборудования, которое также может быть размещено в шкафах или стойках, в том числе в тех же, что и патч-панели (как правило, это коммутаторы и/или концентраторы).

Современные проводные ЛВС реализуются на базе витых пар и оптоволоконных кабелей.

Основные правила прокладки кабеля

Во избежание растяжения сила натяжения для 4-парных кабелей не должна превышать 110 Н (усилие примерно в 12 кг). Как правило, усилие свыше 250 Н приводит к необратимым изменениям параметров UTP-кабеля;

* Радиусы изгиба установленных кабелей не должны быть менее четырех (некоторые производители настаивают на восьми) диаметров для кабелей UTP горизонтальной системы. Допустимый изгиб в ходе монтажа не менее 3ч4 диаметров;

* Следует избегать излишней нагрузки на кабели, обычно вызываемой их перекручиванием (образование «барашков») во время протяжки или монтажа, чрезмерным натяжением на подвесных участках трасс, туго затянутыми узкими кабельными хомутами (или «пристреленными» скобами);

* Кабели горизонтальной системы должны использоваться в сочетании с коммутационным оборудованием и патч-кордами (или перемычками) той же или более высокой категории рабочих характеристик;

* И, пожалуй, главное, о чем следует помнить на протяжении всех инсталляционных работ, -- качество собранной кабельной системы в целом определяется по компоненту линии с наихудшими рабочими характеристиками.

Под диагностикой принято понимать измерение характеристик и мониторинг показателей работы сети в процессе ее эксплуатации, без остановки работы пользователей.

Диагностикой сети является, в частности, измерение числа ошибок передачи данных, степени загрузки (утилизации) ее ресурсов или времени реакции прикладного ПО.

Тестирование -- это процесс активного воздействия на сеть с целью проверки ее работоспособности и определения потенциальных возможностей по передаче сетевого трафика. Как правило, оно проводится с целью проверить состояние кабельной системы (соответствие качества требованиям стандартов), выяснить максимальную пропускную способность или оценить время реакции прикладного ПО при изменении параметров настройки сетевого оборудования или физической сетевой конфигурации.

Поиск неисправностей в сети аппаратными средствами.

Условно, оборудование для диагностики, поиска неисправностей и сертификации кабельных систем можно поделить на четыре основные группы:

* приборы для сертификации кабельных систем;

* сетевые анализаторы;

* кабельные сканеры;

* тестеры (мультиметры).

Приборы для сертификации кабельных систем - проводят все необходимые тесты для сертификации кабельных сетей, включая определение затухания, отношения сигнал-шум, импеданса, емкости и активного сопротивления.

Сетевые анализаторы - это эталонные измерительные инструменты для диагностики и сертификации кабелей и кабельных систем. Сетевые анализаторы содержат высокоточный частотный генератор и узкополосный приемник. Передавая сигналы различных частот в передающую пару и измеряя сигнал в приемной паре, можно измерить затухание в линии и ее характеристики.

Кабельные сканеры позволяют определить длину кабеля, затухание, импеданс, схему разводки, уровень электрических шумов и оценить полученные результаты. Для определения местоположения неисправности кабельной системы (обрыва, короткого замыкания и т.д.) используется метод Їкабельного радара, или Time Domain Reflectometry (TDR). Суть эго состоит в том, что сканер излучает в кабель короткий электрический импульс и измеряет время задержки до прихода отраженного сигнала. По полярности отраженного импульса определяется характер повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв). В правильно установленном и подключенном кабеле отраженный импульс отсутствует.

Тестеры (омметры) - наиболее простые и дешевые приборы для диагностики кабеля. Они позволяют определить непрерывность кабеля, однако, в отличие от кабельных сканеров, не обозначают, где произошел сбой. Проверка целостности линий связи выполняется путем последовательной «прозвонки» витых пар с помощью омметра.

Поиск неисправностей в сети программными средствами

Для поиска неисправности используют встроенные средства тестирования (утилит) операционной системы Windows. Утилиты TCP/IP

Проверка соединения с компьютером рабочей станции с помощью утилиты ping.

Ping - диагностическая утилита, которая проверяет возможность соединения с удаленным компьютером.

Пример:

Ping 192.168.0.11

Ping cn.dn.fio.ru

Проверка соединения с компьютером рабочей станции с помощью утилиты Pathping.

Pathping - усовершенствованная утилита ping, которая также отражает маршрут прохождения и предоставляет статистику потери пакетов на промежуточных маршрутизаторах.

Пример:

Проверить соединение с соседними компьютерами и сервером spb.fio.ru.

Pathping 192.168.1.11

Pathping spb.fio.ru

Просмотреть таблицу маршрутизации сервера с помощью утилиты Route.

Route - показывает и позволяет изменять конфигурацию локальной таблицу маршрутизации.

Пример:

Route print

Просмотр маршрута до сервера и соседней рабочей станции с помощью утилиты Tracert.

Tracert - отслеживает маршрут, по которому пакеты перемешаются на пути к пункту назначения.

Пример:

tracert sn.dn.fio.ru

tracert spb.fio.ru

Просмотр текущей информации сетевого соединения TCP/IP с помощью утилиты Netstat. Netstat - показывает информацию о подключенном хосте и номера используемых портов.

Утилита Ipconfig - показывает текущую конфигурацию TCP/IP на локальном компьютере.

Ключи утилиты:

release - освобождает полученный от DHCP IP - адрес.

renew - получает от DHCP новый IP - адрес.

all - показывает всю информацию о TCP/IP конфигурации.

flushdns - очищает кэш локального распознавателя DNS.

regsiterdns - обновляет адрес в DHCP и перерегистрирует его в DNS.

displaydns - показывает содержание кэша распознавателя DNS.

Примеры применения:

На рабочей станции освободить полученный адрес от DHCP - сервера.

Ipconfig /release

Проверить IP-адрес машины

ipconfig /all

Получить новый адрес

Ipconfig /renew

Просмотреть на сервере содержание кэша DNS

Ipconfig /displaydns

Hostname - показывает локально настроенное имя узла TCP/IP .

hostname

Оборудование для тестирования ВОЛС

Передача информации по оптоволоконным кабелям переживает бурный рост. Сначала оптоволоконная связь захватила область телекоммуникаций, вытеснила медные кабели на магистральных каналах и сегодня пробирается в крупные локальные сети и пресловутую "последнюю милю" между провайдером и "домашней" сетью Ethernet.

Стабилизированные оптические излучатели применяются для ввода в оптическую линию сигнала, который будет измерен на выходе линии. Поэтому сигнал должен быть стабильным и, по возможности, монохроматическим (иметь определенную длину волны и узкий спектр). Мощность сигнала устанавливают регулировкой силы тока через излучатель.

Измерители оптической мощности используются для измерения оптической мощности сигнала и, в паре со стабилизированным оптическим излучателем, для измерения затухания в кабеле. Основным показателем качества измерителя оптической мощности является тип примененного в нем фотодиода.

Оптические аттенюаторы

Используются для моделирования потерь в оптической линии, что применяется для стрессового тестирования линии, при измерении коэффициента ошибок (BER), калибровке и проверке измерителей мощности, тестировании оптоэлектронных и электро-оптических преобразователей, анализе оптического бюджета линии.

Визуальные дефектоскопы

Такой дефектоскоп состоит из простого источника света для подачи в кабель хорошо видимого красного сигнала в непрерывном или импульсном режиме. Дефектоскоп может использоваться для визуального обнаружения повреждений в кабелях и интерфейсах, обнаружения неоднородностей и оценки качества сварных швов. Свет будет проникать наружу в тех местах, где в оболочке волокна в результате перегиба, разрыва или плохой сварки имеется участок повышенного рассеяния, поэтому для его обнаружения остается только осмотреть кабель на наличие постоянного или мерцающего красного пятна.

1.2 Практическая часть. Разработка конструкции стенда для исследования сервисной аппаратуры для диагностики, обслуживания и ремонта средств вычислительной техники

1.2.1 Выбор элементной базы для построения макета мультиметра М832

В настоящее время выпускается огромное разнообразие цифровых измерительных приборов различной степени сложности, надежности и качества. Основой всех современных цифровых мультиметров является интегральный аналого-цифровой преобразователь напряжения (АЦП). Одним из первых таких АЦП, пригодных для построения недорогих портативных измерительных приборов, был преобразователь на микросхеме ICL71O6, выпущенной фирмой MAXIM. В результате было разработано несколько удачных недорогих моделей цифровых мультиметров 830-й серии, таких как М830В, М830, М832, М838. Вместо буквы М может стоять DT. В настоящее время эта серия приборов является самой распространенной и самой повторяемой в мире. Ее базовые возможности: измерение постоянных и переменных напряжений до 1000 В (входное сопротивление 1 МОм), измерение постоянных токов до 10 А, измерение сопротивлений до 2 МОм, тестирование диодов и транзисторов. Кроме того, в некоторых моделях есть режим звуковой прозвонки соединений, измерения температуры с термопарой и без термопары, генерации меандра частотой 50...60 Гц или 1 кГц. Основной изготовитель мультиметров этой серии - фирма Precision Mastech Enterprises (Гонконг).

Основа мультиметра - АЦП IC1 типа 7106 (ближайший отечественный аналог - микросхема 572ПВ5). Его структурная схема приведена на рис. 20, а цоколевка для исполнения в корпусе DIP-40 - на рис. 21. Перед ядром 7106 могут стоять разные префиксы в зависимости от производителя: ICL7106, ТС7106 и т.д. В последнее время все чаще используются бескорпусные микросхемы (DIE chips), кристалл которых припаивается непосредственно на печатную плату.

Диапазон рабочих входных напряжений Umax напрямую зависит от уровня регулируемого опорного напряжения на выводах 36 и 35 и составляет:

Стабильность и точность показаний дисплея зависят от стабильности этого опорного напряжения. Показания дисплея N зависят от входного напряжения UBX и выражаются числом:

1.2.2 Описание работы устройства

Рассмотрим работу прибора в основных режимах

Измерение напряжения

При измерении постоянного напряжения входной сигнал подается на R1...R6, с выхода которого через переключатель (по схеме 1-8/1... 1-8/2) подается на защитный резистор R17. Этот резистор, кроме того, при измерениях переменного напряжения вместе с конденсатором СЗ образует фильтр нижних частот. Далее сигнал поступает на прямой вход микросхемы АЦП, вывод 31. На инверсный вход микросхемы подается потенциал общего вывода, вырабатываемый источником стабилизированного напряжения 3 В, вывод 32.

При измерениях переменного напряжения оно выпрямляется однополупериодным выпрямителем на диоде D1. Резисторы R1 и R2 подобраны таким образом, чтобы при измерении синусоидального напряжения прибор показывал правильное значение. Защита АЦП обеспечивается делителем R1...R6 и резистором R17.

В режиме измерения постоянного тока последний протекает через резисторы RO, R8, R7 и R6, коммутируемые в зависимости от диапазона измерения. Падение напряжения на этих резисторах через R17 подается на вход АЦП, и результат выводится на дисплей. Защита АЦП обеспечивается диодами D2, D3 (в некоторых моделях могут не устанавливаться) и предохранителем F.

В режиме измерения сопротивления используется зависимость, выраженная формулой (2). На схеме видно, что один и тот же ток от источника напряжения +LJ протекает через опорный резистор Ron и измеряемый резистор Rx (токи входов 35, 36, 30 и 31 пренебрежимо малы) и соотношение UBX и Uon равно соотношению сопротивлений резисторов Rx и Ron. В качестве опорных резисторов используются R1....R6, в качестве токозадающих используются R10 и R103. Защита АЦП обеспечивается терморезистором R18 [в некоторых дешевых моделях используются обычные резисторы номиналом 1...2 кОм), транзистором Q1 в режиме стабилитрона (устанавливается не всегда) и резисторами R35, R16 и R17 на входах 36, 35 и 31 АЦП.

Режим прозвонки

В схеме прозвонки используется микросхема IC2 (LM358), содержащая два операционных усилителя. На одном усилителе собран звуковой генератор, на другом - компаратор. При напряжении на входе компаратора (вывод 6) меньше порогового, на его выходе (вывод 7) устанавливается низкое напряжение, открывающее ключ на транзисторе Q101, в результате чего раздается звуковой сигнал. Порог определяется делителем R103, R104. Защита обеспечивается резистором R106 на входе компаратора.

Дефекты мультиметров

Все неисправности можно разделить на заводской брак (и такое бывает) и повреждения, вызванные ошибочными действиями оператора.

Поскольку в мультиметрах используется плотный монтаж, то возможны замыкания элементов, плохие пайки и поломка выводов элементов, особенно расположенных по краям платы. Ремонт неисправного прибора следует начинать с визуального осмотра печатной платы. Наиболее часто встречающиеся заводские дефекты мультиметров М832 приведены в (табл.1).

Таблица 1

Заводские дефекты мультиметров М832

Проявление дефекта	Возможная причина	Устранение дефекта
При включении прибора дисплей загорается и затем плавно гаснет	Неисправность задающего генератора микросхемы АЦП, сигнал с которого подается на подложку ЖК-дисплея	Проверить элементы С1 и R15
При включении прибора дисплей загорается и затем плавно гаснет. При снятой задней крышке прибор нормально работает	При закрытой задней крышке прибора контактная винтовая пружина ложится на резистор R15 и замыкает цепь задающего генератора	Отогнуть или чуть укоротить пружину
При включении прибора в режим измерения напряжения показания дисплея меняются от 0 до 1	Неисправны или плохо пропаяны цепи интегратора: конденсаторы С4, С5 и С2 и резистор R14	Пропаять или заменить С2, С4, С5, R14
Прибор долго обнуляет показания	Низкое качество конденсатора СЗ на входе АЦП (вывод 31)	Заменить СЗ на конденсатор с малым коэффициентом абсорбции
При измерении сопротивлений показания дисплея долго устанавливаются	Низкое качество конденсатора С5 (цепь автокоррекции нуля)	Заменить С5 на конденсатор с малым коэффициентом абсорбции
Прибор неправильно работает во всех режимах, микросхема IC1 перегревается.	Замкнулись между собой длинные выводы разъема для проверки транзисторов	Разомкнуть выводы разъема
При измерении переменного напряжения показания прибора «плывут», например, вместо 220 В изменяются от 200 В до 240 В	Потеря емкости конденсатора СЗ. Возможна плохая пайка его выводов или просто отсутствие этого конденсатора	Заменить СЗ на исправный конденсатор с малым коэффициентом абсорбции
При включении мультиметр или постоянно пищит, или наоборот, молчит в режиме прозвонки соединений	Плохая пайка выводов микросхемы Ю2	Пропаять выводы IC2
Сегменты на дисплее пропадают и появляются	Плохой контакт ЖК-дисплея и контактов платы мультиметра через токопроводящие резиновые вставки	Для восстановления надежного контакта нужно: * поправить токопроводящие резинки; * протереть спиртом соответствующие контактные площадки на печатной плате; * облудить эти контакты на плате

Исправность ЖК-дисплея можно проверить с помощью источника переменного напряжения частотой 50...60 Гц и амплитудой в несколько вольт. В качестве такого источника переменного напряжения можно взять мультиметр М832, у которого есть режим генерации меандра. Для проверки дисплея следует положить его на ровную поверхность дисплеем вверх, подсоединить один щуп мультиметра М832 к общему выводу индикатора (нижний ряд, левый вывод), а другой щуп мультиметра прикладывать поочередно к остальным выводам дисплея. Если удается получить зажигание всех сегментов дисплея, значит, он исправен.

Вышеописанные неисправности могут появиться и в процессе эксплуатации. Следует отметить, что в режиме измерения постоянного напряжения прибор редко выходит из строя, т.к. хорошо защищен от перегрузок по входу. Основные проблемы возникают при измерении тока или сопротивления.

Ремонт неисправного прибора следует начинать с проверки питающего напряжения и работоспособности АЦП: напряжения стабилизации 3 В и отсутствия пробоя между выводами питания и общим выводом АЦП.

В режиме измерения тока при использовании входов V, Щ и mА, несмотря на наличие предохранителя, возможны случаи, когда предохранитель сгорает позже, чем успевают пробиться предохранительные диоды D2 или D3. Если в мультиметре установлен предохранитель, не соответствующий требованиям инструкции, то в этом случае возможно выгорание сопротивлений R5...R8, причем визуально на сопротивлениях это может никак не проявиться. В первом случае, когда пробивается только диод, дефект проявляется только в режиме измерения тока: ток через прибор протекает, но дисплей показывает нули. В случае выгорания резисторов R5 или R6 в режиме измерения напряжения прибор будет завышать показания или показывать перегрузку. При полном сгорании одного или обоих резисторов прибор не обнуляется в режиме измерения напряжения, но при замыкании входов дисплей устанавливается на нуль. При сгорании резисторов R7 или R8 на диапазонах измерения тока 20 мА и 200 мА прибор будет показывать перегрузку, а в диапазоне 10 А - только нули.

В режиме измерения сопротивления повреждения происходят, как правило, в диапазонах 200 Ом и 2000 Ом. В этом случае при подаче на вход напряжения могут сгорать резисторы R5, R6, R10, R18, транзистор Q1 и пробиваться конденсатор Сб. Если полностью пробит транзистор Q1, то при измерении сопротивления прибор будет показывать нули. При неполном пробое транзистора мультиметр с разомкнутыми щупами будет показывать сопротивление этого транзистора. В режимах измерения напряжения и тока транзистор замыкается переключателем накоротко и на показания мультиметра не влияет. При пробое конденсатора С6 мультиметр не будет измерять напряжение в диапазонах 20 В, 200 В и 1000 В или существенно занижать показания в этих диапазонах.

В случае отсутствия индикации на дисплее при наличии питания на АЦП или визуально заметного выгорания большого количества элементов схемы существует большая вероятность повреждения АЦП. Исправность АЦП проверяется контролем напряжения источника стабилизированного напряжения 3 В. На практике АЦП выгорает только при подаче на вход высокого напряжения, гораздо выше 220 В. Очень часто при этом в компаунде бескорпусного АЦП появляются трещины, повышается ток потребления микросхемы, что приводит к ее заметному нагреву.

При подаче на вход прибора очень высокого напряжения в режиме измерения напряжения может произойти пробой по элементам (резисторам) и по печатной плате, в случае режима измерения напряжения схема защищена делителем на сопротивлениях R1 ...R6.

У дешевых моделей серии DT длинные выводы деталей могут закорачиваться на экран, расположенный на задней крышке прибора, нарушая работу схемы. У Mastech такие дефекты не наблюдаются.

Источник стабилизированного напряжения 3 В в АЦП у дешевых китайских моделей может на практике давать напряжение 2,6...3,4 В, а у некоторых приборов перестает работать уже при напряжении питающей батареи 8,5 В.

В моделях DT используются низкокачественные АЦП, они очень чувствительны к номиналам цепочки интегратора С4 и R14. В мультиметрах фирмы Mastech высококачественные АЦП позволяют использовать элементы близких номиналов.

Часто в мультиметрах DT при разомкнутых щупах в режиме измерения сопротивления прибор очень долго подходит к значению перегрузки ("1" на дисплее) или не устанавливается совсем. "Вылечить" некачественную микросхему АЦП можно уменьшив номинал сопротивления R14 с 300 до 100 кОм.

При измерении сопротивлений в верхней части диапазона прибор "заваливает" показания, например, при измерении резистора сопротивлением 19,8 кОм показывает 19,3 кОм. "Лечится" заменой конденсатора С4 на конденсатор величиной 0,22...0,27 мкФ.

Поскольку дешевые китайские фирмы используют низкокачественные бескорпусные АЦП, то нередки случаи обрыва выводов, при этом определить причину неисправности очень трудно и проявляться она может по-разному, в зависимости от оборванного вывода. Например, не горит один из выводов индикатора. Поскольку в мультиметрах используются дисплеи со статической индикацией, то для определения причины неисправности необходимо проверить напряжение на соответствующем выводе микросхемы АЦП, оно должно быть около 0,5 В относительно общего вывода. Если оно равно нулю, то неисправен АЦП.

Эффективным способом поиска причины неисправности является прозвонка выводов микросхемы аналого-цифрового преобразователя следующим образом. Используется еще один, разумеется, исправный, цифровой мультиметр. Он включается в режим проверки диодов. Черный щуп, как обычно, устанавливается в гнездо СОМ, а красный в гнездо VQmA. Красный щуп прибора подсоединяется к выводу 26 [минус питания), а черный поочередно касается каждой ножки микросхемы АЦП. Поскольку на входах аналого-цифрового преобразователя установлены защитные диоды в обратном включении, то при таком подключении они должны открыться, что будет отражено на дисплее как падение напряжения на открытом диоде. Реальная величина этого напряжения на дисплее будет несколько больше, т.к. в схеме включены резисторы. Точно так же проверяются все выводы АЦП при подключении черного щупа к выводу 1 [плюсу питания АЦП) и поочередного касания остальных выводов микросхемы. Показания прибора должны быть аналогичными. Но если поменять полярность включения при этих проверках на противоположную, то прибор должен показывать всегда обрыв, т.к. входное сопротивление исправной микросхемы очень велико. Таким образом, неисправными можно считать выводы, которые показывают конечное сопротивление при любой полярности подключения к микросхеме. Если же прибор показывает обрыв при любом подключении исследуемого вывода, то это на девяносто процентов говорит о внутреннем обрыве. Указанный способ проверки достаточно универсален и может применяться при проверке различных цифровых и аналоговых микросхем.

Бывают неисправности, связанные с некачественными контактами на галетном переключателе, прибор работает только при нажатом галетнике. Фирмы, производящие дешевые мультиметры, редко покрывают дорожки под галетным переключателем смазкой, отчего они быстро окисляются. Часто дорожки бывают чем-нибудь загрязнены. Ремонтируется следующим образом: из корпуса вынимается печатная плата, и дорожки переключателя протираются спиртом. Затем наносится тонкий слой технического вазелина. Все, прибор починен.

У приборов серии DT бывает иногда так, что переменное напряжение измеряется со знаком минус. Это указывает на неправильную установку D1, обычно из-за неправильной маркировки на корпусе диода.

Случается, что изготовители дешевых мультиметров ставят низкокачественные операционные усилители в цепи звукового генератора, и тогда при включении прибора раздается жужжание зуммера. Этот дефект устраняется подпаиванием электролитического конденсатора номиналом 5 мкФ параллельно цепи питания. Если при этом не обеспечивается устойчивая работа звукового генератора, то необходимо заменить операционный усилитель на LM358P.

Часто встречается такая неприятность, как вытекание батареи. Небольшие капли электролита можно протереть спиртом, но если плату залило сильно, то хорошие результаты можно получить, промыв ее горячей водой с хозяйственным мылом. Сняв индикатор и отпаяв пищалку, с помощью щетки, например зубной, нужно тщательно намылить плату с обеих сторон и промыть под струей воды из-под крана. Повторив мойку 2...3 раза, плату высушивают и устанавливают в корпус.

В большинстве приборов, выпускаемых в последнее время, применяются бескорпусные (DIE chips) АЦП. Кристалл устанавливается непосредственно на печатную плату и заливается смолой. К сожалению, это значительно снижает ремонтопригодность приборов, т.к. при выходе АЦП из строя, что встречается достаточно часто, заменить его трудно. Приборы с бескорпусными АЦП иногда бывают чувствительны к яркому свету. Например, при работе рядом с настольной лампой погрешность измерений может возрасти. Дело в том, что индикатор и плата прибора обладают некоторой прозрачностью, и свет, проникая сквозь них, попадает на кристалл АЦП, вызывая фотоэффект. Для устранения этого недостатка нужно вынуть плату и, сняв индикатор, заклеить место расположения кристалла АЦП (его хорошо видно сквозь плату) плотной бумагой.

Исходя из выше сказанного, в дипломной работе рассмотрен принцип построения устройства для исследования сервисной аппаратуры для диагностики, обслуживания и ремонта средств вычислительной техники.

В настоящее время измерительные приборы стремительно развиваются. На рынке измерительных приборов мультиметр занял прочное место. В дипломной работе построенный стенд может быть использован для проведения лабораторных и практических работ по техническим дисциплинам техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей.

Глава 2. Экономическая часть. Организация производственного процесса: понятие, принципы, оценка уровня

2.1 Производственный процесс: понятие, виды, принципы и методы его организации

Производственный процесс -- это совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий из полуфабрикатов или связанных с функционированием производственного подразделения. Любое производство имеет иерархическую структуру, а следовательно, и процессы, происходящие в нем, также должны иметь аналогичную структуру. Таким образом, можно говорить о производственном процессе целого завода или его цеха, отдела, службы, участка вплоть до самой мелкой структурной единицы в виде технологической системы, станка, установки. Однако и этого дополнения еще недостаточно, чтобы представить всю технико-организационную структуру производственного процесса, а также комплекс его характеристик и показателей.

Воспользуемся для этого моделью производственного процесса (рис. 10). В ней присутствуют следующие элементы: предмет труда -- заготовка, продукт труда -- деталь и технологическая система -- ТС. На основании этой модели можно дать следующее развернутое определение производственного процесса: технически и организационно упорядоченное воздействие средств труда и труда людей на предмет труда с целью получения требуемого продукта труда и осуществление всех сопутствующих этому действий, обеспечивающих функционирование производственного подразделения в требуемом режиме.

Рис. 10. Модель производственного процесса



Иными словами, производственный процесс представляет собой совокупность всех действий и работ по созданию потребительской стоимости, удовлетворяющей личные, коллективные (корпоративные) или общественные потребности; совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений. Производственный процесс является основой деятельности любого предприятия.

Производственный процесс по своей структуре и содержанию неоднороден. Он состоит из множества определенным образом упорядоченных в пространстве и во времени частичных процессов. Частичный процесс охватывает лишь часть работ, необходимых для получения конечного результата данного процесса.

На большинстве промышленных предприятий организуются различные производственные процессы, которые, например, в зависимости от выполняемой роли в процессе выпуска продукции подразделяются на основные, вспомогательные, естественные, обслуживающие и побочные процессы.

Основные производственные процессы -- это процессы, направленные на переработку исходных материально-сырьевых ресурсов в целевую (профильную) готовую продукцию. Здесь осуществляются основные технологические операции на основном технологическом оборудовании, выполняемые основными производственными рабочими.

Вспомогательные процессы -- это самостоятельные, обособленные от основного производства, производственные процессы по изготовлению отдельных видов продукции и оказания услуг для нужд основного производства. Главное назначение таких производств -- оказание помощи основному производству в осуществлении процесса выпуска готовой продукции. К вспомогательным относят процессы, которые непосредственно не связаны с изготовлением основной продукции и призваны обеспечивать нормальное протекание основных технологических процессов.

Обслуживающие процессы -- это процессы по обслуживанию основного и вспомогательного производства, т.е. по складированию, хранению и транспортировке сырья и материалов к местам их потребления, а также готовой продукции. Главное предназначение таких производств -- обеспечение непрерывной и ритмичной работы производственных подразделений всего предприятия.

Естественными процессами считаются такие, которые осуществляются в ходе основного или вспомогательного процессов, но не нуждаются в применении труда. К ним относятся естественная сушка окрашенных изделий, охлаждение отливок и т.п.

Побочные процессы также способствуют превращению сырья в готовый продукт. Но ни сырье, но ни полученная продукция не относятся к основной продукции предприятия.

Простой процесс - это рабочий процесс, в котором предмет труда подвергается последовательному ряду связанных между собой операций, в результате чего получается готовый или частичный продукт.

Сложный процесс - это рабочий процесс, в котором готовый (или частичный) продукт получается путем соединения нескольких частичных продуктов (комплектующих). Сложный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных простых процессов, как правило, выполняемых параллельно - последовательно

Непрерывные процессы: производство осуществляется в безостановочном режиме (круглосуточно, без перерывов, выходных и праздничных дней).

Прерывные (дискретные) производственные процессы осуществляются в периодическом режиме, при их организации допустимы различные перерывы в работе предприятия, в том числе одну, две или три смены, с остановкой производства в выходные и праздничные дни.

Производственный процесс изготовления сложного продукта образуется в результате сочетания ряда параллельных процессов производства простых продуктов и называется синтетическим.

Процессы, в результате которых из одного вида сырья получают несколько видов готовой продукции, называются аналитическими.

Чем сложнее продукт и разнообразнее методы его изготовления, тем сложнее и организация производственного процесса.

По характеру воздействия на предметы труда производственные процессы разделяются на механические, физические, химические и т.д.

По стадии изготовления готового продукта выделяют заготовительные, обрабатывающие и отделочные производственные процессы.

По степени технической оснащенности бывают ручные, частично и комплексно-механизированные.

Принципы представляют собой обобщенные, устоявшиеся и получившие широкое практическое распространение приемы и методы, используемые в процессе организации любой системы, в том числе и при организации производственных процессов, т.е. те исходные положения, на основе которых осуществляются построение, функционирование и развитие производства.

Принципы рациональной организации. Принципы рациональной организации производственного процесса можно разделить на две категории: общие, не зависящие от конкретного содержания производственного процесса, и специфические, характерные для конкретного процесса.

Общие принципы - это принципы, которым должно подчиняться построение любого производственного процесса во времени и пространстве. К ним относятся следующие:

• принцип специализации, означающий разделение труда между отдельными подразделениями предприятия и рабочими местами и их кооперирование в процессе производства. Реализация этого принципа предполагает закрепление за каждым рабочим местом и каждым подразделением строго ограниченной номенклатуры работ, деталей или изделий.