1.常用测量仪器、仪表

（1）万用表

数控装置的维修涉及弱电和强电领域，需要配备指针式和数字式万用表。指针式万用表用于测量强电回路，判断二极管、三极管、晶闸管、电解电容等元器件的好坏，测量集成电路引脚的静态电阻值。数字万用表可用于大部分电气参数的准确测量，判别电气元件的功能好坏。它还有一个蜂鸣器档，可测量电路的通断，判断印制电路的走向。

（2）示波器

示波器用于检测信号的动态波形，如脉冲编码器、测速机、光栅的输出波形，伺服驱动、主轴驱动单元的各级输入、输出波形等；其次还可以用于检测开关电源、显示器的垂直或水平振荡及扫描电路的波形等。数控系统维修的示波器通常选用频带宽为10～100MHz的双通道示波器。

（3）逻辑测试笔和脉冲信号笔

这两种笔形仪器体积小、价格低，对以数字电路为主体的数控系统的现场故障检查十分适用、方便。一般使用TTL和CMOS逻辑电平通用型。

逻辑测试笔可测试电路是处于高电平还是处于低电平，又或者是不高不低的浮空电平，判断脉冲的极性是正脉冲还是负脉冲，输出的脉冲是连续的还是单个的，还可以大概估计脉冲的占空比和频率范围。

脉冲信号笔则可以发出单脉冲或连续脉冲、正脉冲或负脉冲信号，它和逻辑测试笔配合使用，能对电路的输入和输出的逻辑关系进行测试。

（4）PLC编程器

很多数控系统的PLC控制器必须使用专用的编程器才能对其进行编程、调试、监控和检查。这类编程器型号不少，如SIEMENS的PG750、PG70、PG685，OMRON的GPC01～GPC04、PRO-13～PRO-27等。这些编程器可以对PLC程序进行编辑和修改，监视输入和输出状态及定时器、移位寄存器的变化值。在运行状态下修改定时器和计数器的设置值，可强制内部输出，对定时器、计数器和移位寄存器进行置位和复位等。带有图形功能的编辑器还可以显示PLC梯形图。

（5）短路追踪仪

短路是电器维修中经常碰到的故障现象，如果使用万用表寻找短路点往往很费劲。如遇到电路中某个元器件击穿短路，由于在两条连线之间可能并接有多个元器件，用万用表测量出哪一个元器件短路比较困难。再如对于变压器绕组局部轻微短路的故障，一般万用表测量也无能为力，而采用短路故障追踪仪则可以快速地找出印制电路板上的任何短路点，如焊锡短路、总线短路、电源短路、多层线路板短路、芯片及电解电容内部短路、非完全短路等。

创能-2000型短路追踪仪是一种比较常见的仪器。它采用微电阻测量、微电压测量和电流流向追踪三种方式寻找短路点。三种方式可单独使用，也可以互相验证，共同确定一个短路点。

（6）逻辑分析仪

对复杂的大规模集成电路的测试及对微处理器和微型计算机系统的测试主要使用逻辑分析仪，它是研究测试数字电路的重要工具。由于它以荧光屏显示的方式给出测试结果，所以也称为逻辑示波器。

逻辑分析仪是专门用于测量和显示多路数字信号的测试仪器，通常分8、16、64个通道，即可同时显示8个、16个或64个逻辑方波信号。与通用示波器不同的是，逻辑分析仪显示各被测点的逻辑电平、二进制编码或存储器的内容。通过仿真头可仿真多种常用的如INTEL80系列CPU系统，进行数据、地址、状态值的预置或跟踪检查。逻辑分析仪能够用表格形式、波形形式或图形形式显示具有多个变量的数字系统的状态，也能用汇编形式显示数字系统的软件，从而实现对数字系统硬件和软件的测试。

逻辑分析仪有多种型号，常见的有BA-1610、BA-1605、CA-1110型等，一般可采用16个通道，频率为50MHz或100MHz的型号。

（7）IC测试仪

IC测试仪可离线快速测试集成电路的好坏，在数控系统进行片级维修时是必要的仪器。它按测试的中、小规模数字芯片，大规模数字芯片和模拟芯片分类。国内常用的有中国台湾河洛公司生产的PRUFER-20型手持式常用数字芯片测试仪，可测试TTL74、CMOS40、CMOS45、DRAM41、DRAM44等系列，引脚在20个以内的数字芯片。

（8）在线测试仪

这是一种使用通用微型计算机技术的新型数字集成电路在线测试仪器。它的主要特点是能够对焊接在电路板上的芯片直接进行功能、状态和外部特性测试，确认其逻辑功能是否有效。它所针对的是每个器件的型号及该型号器件应具备的全部逻辑功能，而不管这个器件应用在何种电路中。因此，它可以检查各种电路板，而且不需要图纸资料，为缺乏图纸而使维修工作无法进行的数控维修人员提供了一种有效的手段。(www.daowen.com)

2.常用工具

维修数控设备除了上述必要的测量仪表、仪器之外，一些维修工具也是必不可少的，主要有以下几种：

①电烙铁。

②吸锡器。

③螺丝刀。

④钳类工具。

⑤扳手。

⑥化学用品（如松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等）。

⑦其他（如剪刀、镊子、刷子、吸尘器、清洗盘、带鳄鱼钳的连接线等）。

3.功能测试

维修用的在线测试仪的原理，常用的有两种。一种是使用反驱动原理，在被测集成电路的输入脚上强行瞬时注入强大的电流，使被测集成电路处于规定的工作状态，采集集成电路输出电平，与存储于电脑测试程序中的正常电平值比较，从而确定被测集成电路的性能是否正常。用这一原理的在线测试仪有SHLUMBERGER公司生产的5635型和国产的TL4040型等。反驱动作用的时间较短，一般限制在25ms以内，故不会对器件产生不利的影响。5635型有智能驱动功能，可以根据被测集成电路的性能自动控制反驱动电流强度，机内存有3000多种集成电路的测试程序，是一种功能较强的通用在线测试仪。另一种是使用符合比较的测试原理，用电子开关切换、比较被测集成电路和标准集成电路的输出状态，用符合逻辑判断被测集成电路的好坏。标准集成电路实质是与被测集成电路同型号的好的集成电路，通过专用测试装置与被测集成电路处于并联状态。基于这一原理的在线测试仪有FLUKE公司的900型在线测试仪等。目前国内使用较多的IC在线测试仪有BW4040EX型和TL4040型，两者性能接近，具有以下主要测试功能。

（1）常用中小规模数字芯片在线功能测试（ICFT）

可测TTL74/75、CMOS4000、DRAM/SRAM等芯片。

（2）芯片引脚状态及连接情况测试

可自动测出地线脚、V_CC浮空脚及相连脚，并可存盘记录。当芯片损坏后，相应引脚的状态往往会发生变化，如击穿造成信号脚与电源短路而使引脚连线关系发生变化，因此只要和原先正常时所存的记录相比较，就会发现故障所在。当在线功能测试隔离失效时，这种测试可进一步提高查找故障的命中率。

（3）VI特性测试

由测试仪产生一个扫描电压，加到被测的芯片引脚（或电路焊接点）上，同时记录其电流变化，从而获得被测点的动态响应阻抗曲线。通常90%芯片的损坏原因都是端口损坏，端口一旦损坏必然改变它的VI曲线，因此只要和正常时所存的VI特性记录相比较，就可找出故障。这种测试对任何芯片及分离元件都是有效的，特别是对模拟器件来说，损坏后往往造成端口特性阻抗发生明显变化，因此更容易判别器件的好坏。

（4）LSI分析测试

LSI分析测试指的是对40脚以下、双列直插式封装的大规模集成电路如8255、8031、Z80等芯片的分析测试。由于LSI芯片功能十分复杂，又有多种使用方式，因此采用专用语言来描述其功能，并分成许多子测试，每个子测试只测试一项功能。

目前，上述在线测试系统还不能保证被测电路在任何情况下与相连的电路都隔离成功，如74373、244、245等总线芯片，由于其输出挂在总线上，存在着总线竞争，还有板上振荡电路影响、异步连接等，造成在线测试的测量结果不是100%正确。通常，通过在线测试的IC一定是好的，测试通不过的不一定是坏的。经验表明，采用在线功能测试确定损坏的中下规模芯片的准确率约为70%。对一些在线测试失败的芯片，还需要进一步检查，以确定其是否真正损坏。如将该集成电路从印制电路板上拆下，再用在线测试仪离线测试，以确定是否损坏。

以上介绍的几种数字集成芯片离线或在线测试仪器。由于仅检测芯片的功能是否失效，不进行一些电参数，比如频率响应、延迟时间、扇出系数、温度漂移等的测试，所以这些参数变化引起的故障就无法检测出来。