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 INSTRUMENTACIÓN Y DIAGNOSTICO DE FALLAS
 Por: Irlenys Tersek Rodriguez  Calificación: 9, # de Votos: 5, (Escala de calificación: 1 = Peor, 10 = Mejor)
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Instrumentación y Diagnóstico de fallas


Existen básicamente dos categorías de reparación de equipo defectuoso.

En primer 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 hace referencia a aquellos equipos que habiendo estado operando normal durante algún 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 pérdida de pieza crítica de equipo puede significar la interrupción de un proceso productivo costoso, por lo cual la velocidad es un parámetro esencial en la reparación del equipo.

Las operaciones de diagnostico y de reparación 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 situación particular, además de los procedimientos normales para efectuar las reparaciones necesarias. En lo que sigue, se cubren en algún detalle los anteriores requisitos.


Principales causas de fallas

Pueden existir muchas causas que provoque falla, entre las más comunes tenemos.

- Problemas de Operario: Ocurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el equipo. 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 existen problemas de funcionamiento como tal. Tales situaciones son de ocurrencia frecuente y deben ser una de las primeras instancia que se verifiquen.

- Errores en la construcción: Bajo esta categoría se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el diseño y la implementación 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, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos 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 fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores de filtrado dañados 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, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente de potencia están sujeto a esfuerzo eléctrico y térmico 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 fácil diagnostico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores del filtrado dañados 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 reloj, los retrasos de propagación y otras características relacionadas, son de mucha importancia para la adecuada operación de los equipos digitales.

- Problemas debidos a Ruidos: El ruido eléctrico es una fuente potencial importante de problemas en los circuitos digitales. Ruido: Es toda señal extraña que dentro del equipo puede ser causa de operación incorrecta. Las señales de ruido pueden provenir de transitorios en las líneas de corriente alterna o de campo magnético o eléctrico originados en equipos aledaños, así como de interferencias debidas a transmisiones de radio o de televisión. También es factible que exista ruido generado internamente, el cual puede provenir de suministro de potencia mal filtrados o de componentes mecánicos 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 límites permisibles fijados por el fabricante. Por otra parte, la acumulación de grasas, polvo, químicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallas de funcionamiento. Las vibraciones excesivas también puede ser causa frecuente de problemas. 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: Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánico tales como: Interruptores, conectores, relevos y otros. Esto por lo general, son mucho más susceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como los circuitos integrados.

Procedimiento para la solución de problemas.

La reparación de equipos electrónicos puede resumirse cuatro (4) sencillos pasos:
1. Recolección de Datos
2. Localizar el problema
3. Efectuar la reparación
4. Probar para la verificación la operación correcta.

Recolección de Datos: Es aquella en la cual se hace acopio de toda la información pertinente al equipo bajo observación. Por ejemplo, lo primero que debe hacerse es obtener la documentación, en la cual se incluye tanto los diagramas esquemáticos circuitales así como los manuales de servicio, información de calibración y similares.

Localizar 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 complejidad del equipo y la naturaleza del daño. Los siguientes pasos pueden ayudar a desarrollar un método sistemático para localizar la avería:

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 métodos de rastreo de señal.
g. Ensaye sustituciones sencillas de componentes o de tarjetas en cuanto sea posible.
h. Lleve a cabo pruebas y verificaciones, estáticas o dinámicas.

La prueba estática requiere de la deshabilitación del reloj del sistema, con lo cual todos los niveles lógicos estabilizan a un valor constante. A partir de esto, entonces es posible, utilizando puntas lógicas o un voltímetro, observar los niveles lógicos presentes en el circuito. Algunos sistema permiten, no solamente deshabilitar el reloj, sino también la sustitución de este por un pulsador manual para obligar al sistema operar paso a paso. Las pruebas dinámicas, por su parte se llevan a cabo con el reloj en operación normal y requiere del uso de un osciloscopio, de una punta lógica o de un analizador lógico.

Instrumentos de prueba y Diagnóstico

Dependiendo 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 más utilizados son:

El multímetro (VOM), Tester, polímetro
El multímetro es también conocido como VOM (Voltios, Ohmios, Miliamperímetro), aunque en la actualidad hay multímetros con capacidad de medir muchas otras magnitudes. (capacitancia, frecuencia, temperatura, etc.). Hay dos tipos de multímetros: los analógicos y los digitales.

Multímetro analógico. Los multímetros analógicos son fáciles de identificar por una aguja que al moverse sobre una escala indica del valor de la magnitud medida.

Multímetro digital. Los multímetros digitales se identifican principalmente por un panel numérico para leer los valores medidos, la ausencia de la escala que es común el los analógicos. Lo que si tienen es un selector de función y un selector de escala (algunos no tienen selector de escala pues el VOM la determina automáticamente). Algunos tienen en un solo selector central. El selector de funciones sirve para escoger el tipo de medida que se realizará.

La función de este instrumento permite la verificación de las fuentes de voltaje tanto alternas como directas. La opción de medición de resistencias, por su parte, permite la verificación de fusible, pines de conexión, alambres abiertos, valores de resistencia, condensadores en corto, etc. Su desventaja que solo permite prueba estática.

Punta Lógica: La punta lógica 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 señales y un detector de corriente, la punta lógica integra el equipo de medición básico para los circuitos digitales.

Osciloscopio: El osciloscopio es un instrumento que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos. Por ejemplo en el caso de los televisores, 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 del funcionamiento.

Los osciloscopios son de los instrumentos más versátiles que existen y los utilizan desde técnicos de reparación de televisores hasta médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.
Es importante que el osciloscopio utilizado permita la visualización de señales de por lo menos 4,5 ciclos por segundo, lo que permite la verificación de etapas de video, barrido vertical y horizontal y hasta de fuentes de alimentación.

Conclusión

Se han presentado en el trabajo algunas ideas relacionadas con el diagnostico de y correcciones de averiasen equipos electrónicos. Adicionalmente, se ha hecho un resumen de los diferentes instrumento de pruebas a disposición del ingeniero o tecnico para efectos de diagnosticar problemas en equipos que deben ser reparados en su fase normal de funcionamiento de campo.

Bibliografía

Rodriguez, Luis (1999). Electrónica digital Moderna. Compañía Editorial Tecnológica CEKIT.
Unicrom (2002).Multímetro. [Documento en línea].
Disponible: http://www.unicrom.com/Tut_multimetro.asp. [Consultada: 2005, Enero 14]
José Luis Orozco (2003).Punta Lógica [Documento en línea].
http://www.electronicayservicio.com/instrumentos/her_alter/pll_11.htm. [Consultada: 2005, Enero 14]
Lucas Morea (2003). Osciloscopio [Documento en línea].
http://www.monografias.com/trabajos/osciloscopio/osciloscopio.shtml. [Consultada: 2005, Enero 14].


Lecturas: 24054
Incluido el: 16/01/2005
Autor: Irlenys Tersek Rodriguez
Incluido por: irlenys
Comentarios: 4 Comentario(s)

Por: david steudel arjona
22/01/2005
Buen resumen con gran divulgación del tema
Por: Bauro
02/02/2005
Me ha resultado ed lo más didáctico, he comprendido que una reparación es algo muy serio (como futuro profesional) pero que siguiendo un protocolo como el descrito en este artículo, bueno en principio, parece sencillo o por lo menos to tan complicado si se siguen todos los pasos con prudencia.
Me ha gustado mucho y me anima a seguir estudiando con motivación.
Por: aruedap73
29/04/2005
Me parece un articulo muy interesante ya que menciona algunos puntos basicos para el diagnostico y reparacion de equipos electronicos.
Por: JACAVA58
06/05/2006
A MODO PERSONAL, Y DADA MI CONDICION DE PRINCIPIANTE, ME HUBIESE GUSTADO ALGO DE GRAFICOS. POR LO DEMAS MUY BIEN, CLARO Y APLICABLE. GRACIAS


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