电路板故障诊断系统规范
电力设备故障检测与诊断系统的设计与实现
电力设备故障检测与诊断系统的设计与实现随着电力行业的不断发展和电网规模的扩大，电力设备的故障检测和诊断变得越来越重要。
传统的故障检测方法往往存在检测效率低、准确性不高等问题，因此开发一种高效准确的电力设备故障检测与诊断系统是非常有必要的。
本文将介绍电力设备故障检测与诊断系统的设计与实现。
一、系统设计1. 系统概述电力设备故障检测与诊断系统是一个基于数据分析和人工智能算法的软件系统，旨在通过对电力设备的数据进行实时监测、分析和诊断，提前发现设备故障，并给出准确的诊断结果和维修建议。
2. 系统架构电力设备故障检测与诊断系统的架构主要包括数据采集模块、数据预处理模块、特征提取模块、故障诊断模块和结果展示模块。
- 数据采集模块负责从电力设备中采集数据，包括振动数据、温度数据、电压电流数据等。
- 数据预处理模块对采集到的原始数据进行滤波、降噪、归一化等预处理操作，以提高后续处理的准确性和效率。
- 特征提取模块从预处理后的数据中提取特征，可以使用信号处理方法如傅里叶变换、小波变换等，也可以使用机器学习算法如主成分分析、自编码器等。
- 故障诊断模块使用机器学习、深度学习等算法对提取到的特征进行训练和分类，以实现对设备故障的检测和诊断。
- 结果展示模块将故障诊断的结果以图表、报表等形式展示给用户，方便用户了解设备的状态和维修建议。
3. 系统实现系统的实现可以使用多种编程语言和开发框架，如Python、MATLAB、TensorFlow等。
具体可以按照以下步骤进行：- 设计并搭建数据采集系统，选择适当的传感器和采集设备，确保数据的准确性和稳定性。
- 开发数据预处理模块，根据数据的特点进行滤波、降噪、归一化等预处理操作，提高后续处理的准确性。
- 设计并实现特征提取模块，选择合适的特征提取方法，对预处理后的数据进行特征提取。
- 开发故障诊断模块，选择合适的机器学习、深度学习算法，并使用训练数据对模型进行训练。
- 设计并实现结果展示模块，将故障诊断的结果以图表、报表等形式展示给用户。
分布式故障诊断系统 标准
分布式故障诊断系统标准
分布式故障诊断系统是一种用于检测和诊断分布式系统中故障的软件系统。
以下是一些常见的分布式故障诊断系统标准：
1. 可扩展性：系统应该能够轻松扩展以适应更大规模的分布式系统。
2. 可靠性：系统应该高度可靠，能够在发生故障时提供准确的诊断结果。
3. 灵活性：系统应该能够适应不同类型的分布式系统和故障场景。
4. 性能：系统应该具有高效的性能，能够快速检测和诊断故障。
5. 可维护性：系统应该易于维护和升级。
6. 安全性：系统应该具有足够的安全性来保护敏感信息。
7. 兼容性：系统应该与现有的监控和管理工具兼容。
8. 可视化：系统应该提供易于理解和使用的可视化界面，以便管理员可以快速了解系统的健康状况。
这些标准是分布式故障诊断系统的基本要求，但具体
的标准可能因应用场景和需求的不同而有所不同。
模拟电路常见故障的诊断及处理分析
模拟电路常见故障的诊断及处理分析模拟电路是电子电路的一个重要组成部分，但由于其设计需要的精度较高，加之使用过程中受到环境、电源等多种因素的影响，故障比较常见。
本文主要介绍模拟电路常见故障的诊断及处理分析，希望能够对大家有所帮助。
一、故障现象及其原因1.电路无反应，电压和电流均为零原因：电源接线不良或断路，电源电压太低，连接器等接触不良。
解决方法：检查电源接线及电源电压，检查各连接器是否接触良好。
2.电路有响应，但输出信号偏差很大原因：元件参数不匹配，元件老化，电源电压不稳定。
3.偏置电压过高或过低解决方法：稳定偏置电源电压，更换合适的元件。
4.噪音过大原因：接线不良，电源干扰，元件老化或损坏。
解决方法：检查接线，加强电源滤波，更换损坏的元件。
5.信号失真二、故障诊断方法1.查看电路图首先需要查看电路图，确定电路的基本结构和各元件参数。
可以通过比较电路图和手册，了解元件的特性参数和使用注意事项，帮助诊断故障。
2.筛查故障点在确定故障原因后，需要进行故障点的筛查。
首先需要检查电源接线是否良好，以及各连接器是否接触良好；其次需要检查元件的参数，如是否符合电路图、损坏情况等；最后需要检查电路的负载和电源等外部环境因素。
3.逐步排除故障在确定故障点后，可以逐步排除故障。
首先可以尝试更换故障元件，比较其输出信号是否正常；其次可以对电路进行调整，如改变参数，减轻负载等；最后可以采取替换器件、更换电源等选项进行处理。
三、故障处理注意事项1.保护现场安全在进行故障处理时，需要注意保护现场安全。
首先需要断开电源电缆，以免发生电击危险；其次需要做好防护措施，如佩戴绝缘手套等；最后需要进行故障排查前的备品备件工作，如备好替换器件、备好电源等。
在进行故障排除时，需要逐步排除故障。
首先需要确定故障点，再进行调整和替换，从局部逐步扩展范围，最终确定故障点和解决方案。
3.注意保养电路在电路使用过程中，需要及时保养电路，如及时更换老化的元件，保养电源等。
电路故障分析与排除方法
电路故障分析与排除方法电路故障是电子装置运行时出现的故障，如果不及时发现和排除可能会导致设备损坏。
应用正确的方法和技巧可以快速诊断和解决电路故障问题。
本文将介绍几种常用的电路故障分析与排除方法。
1. 了解电路原理在诊断电路故障之前，需要对电路原理和电路元件的特性有一定的了解。
例如，了解开关、变压器、电容器和电阻器的原理、特性和工作方式可以帮助快速诊断故障问题。
2. 检查电源电路故障很常见的原因是电源问题。
首先要检查电源是否正常工作。
检查电源开关、电源电缆和插头是否正常连接和工作。
检查电源电压是否符合设备要求。
3. 检查元件如果电源没有问题，就需要进一步检查电路元件。
可以使用万用表、示波器或频谱仪等检测工具来检查元件的电气特性。
确保每个元件是否正常，特别是电容器和电阻器。
如果一个电容器损坏，那么会导致电路不工作或运行不稳定。
如果一个电阻器损坏，可能导致电路电阻值变化，甚至导致电路短路。
4. 检查连线连线也可能是电路故障的原因。
出现故障的时候，需要检查连接器、电缆和插头是否正常连接。
如果电路板的连线不好，那么就需要重新连接或焊接电路板。
5. 分析故障当故障原因未能立即找到时，就需要分析电路故障原因。
通过了解电路原理并使用测试工具可以更好地进行故障排除。
根据测试结果，可以分析可能的故障原因并排除问题。
6. 注意安全在检查电路故障时，需要特别注意安全问题。
不要触摸电路板和电路元件，除非你确定电路已经安全地断开电源。
此外，当检查电路板时，务必根据其特定的说明书进行操作，并遵循制造商的建议。
结论电路故障分析和排除需要综合运用多种技术和工具，包括电路原理、检测工具等。
如果能够采取正确的方法并有效地使用测试工具，就可以快速诊断和解决故障问题。
当然，在处理电路故障过程中，要时刻注意安全问题，并遵循相关的操作步骤。
基于虚拟仪器技术的电路板自动测试与故障诊断系统的设计
１ 测 试 对 象特 点 与测 试 需 求
本 自动 测试 与故 障诊断 系统 测试对 象为某 型 舰 船智 能控 制器 ． 智 能控 制器 是 一套 以单 片 机 该
动 完成 某种测 试任 务而 组合起 来 的测量 仪 器和其 他设 备 的有 机 整 体． Ｓ是 包 括 自动 测 试 设 备 ＡＴ （ Ｅ 、 试程 序集 （ Ｐ ） ＡＴ ） 测 Ｔ Ｓ 和测 试 环境 （ Ｅ） Ｔ ３大
设计 ．
因此 ， 该智 能控 制器 的 电路 板 的可测 性较 强 ，
非 常适合 采用 自动 测试 技术进 行故 障诊 断．
统 ， 对复杂 的 军用 电子设 备进 行 自动 测试 与 故 来 障诊 断． 本文 采 用 了虚 拟仪 器 、 自动 测试 、 障诊 故
断 、 据库 等技 术开 发 出一 套基 于 虚 拟 仪器 的 自 数
第 ６期
罗
荣 ， ： 于 虚 拟 仪 器 技 术 的 电路 板 自动测 试 与故 障诊 断 系统 的设 计 等 基
・１２ ・ ２３
式—— 集 中 互 连 模 式 组 成 硬 件 平 台 ， Ｐ 由 ＸＩ机 箱 、 Ｘ 控 制器 、 Ｐ Ｉ 外设 模块及 其 他相关 附 属硬 件 设
统设 计 的关键 与核 心． ３ １ 系统软 件 实现的 功能 ．
发 展趋 势是通 用化 Ｌ ． ２ ］ 考 虑到被 测 对 象 的 实 际 情 况 和 Ｐ 平 台 的 ＸＩ
动测试 与故 障诊 断 的 角度 分 析 ， 述 电 路板 具 有 上 以下特 征 ： １ （ ）所 有 电路 板 输入 输 出信 号 均 包 括 １ ６位地 址 信 号 、 ８位 控 制 信 号 和 ８位 数 据 信 号 ； （ ）被测 电路 板 均 为 中 等 规模 的数 模 混 合 电路 ， ２
电路板检查故障的六大方法
电路板检查故障的六大方法一、观察法这主要是是在检查维修过程中，利用望（眼睛）闻（鼻子）问（耳朵听声音）切（用手触摸）可以直接观察电子产品及其元件有误损坏的判断方法望：利用眼晴观察：眼睛观察是观察法中的首选，通过观察，可以找出一些显易见的故障点。
但有一些故障点不容易发现，稍不注意非常容易忽视，应非常注意细节问题望（眼睛）a，观察电路板上是不是有异物，若金属异物、焊珠、污垢、水汽等。
b，观察电解电容器是不是漏液、炸裂、电解液流出。
c，电阻器是不是烧黑或烧断。
d，熔断器、保险电阻是不是烧断，熔断器玻璃管内是不是变灰或发黑。
e，上电试机，观察电路元件接触部位是不是打火，有时候会看到点线状火花或冒烟。
d，pcb电路板铜箔是不是断裂或翘起。
e，连接排线或导线是不是断开或接触不良。
闻：利用鼻子闻，可以嗅到电子元件表面烧焦的糊味。
检修过程中，要是闻出异常糊味时，应当迅速关掉电源，避免故障扩大。
问：利用耳朵听。
让电子产品上电，在工作中用耳倾听是不是发出“吱吱”、啪啦”声音。
切（用手触摸）用手摸时请关掉电源，确保安全。
主要是检查元件是不是接触不良或是不是有过热现象。
二、电阻法用万用表的电阻档位测量电路中的可疑点或可疑电子元件，及其pcb电路板中集成电路各脚对地阻值，和正常值进行相对比较。
该办法可以直接测量电阻是不是变值，电容等电子元件是不是击穿短路，电路中是不是存在着开路，短路的现象，是不是有接触不良及其电路板上的铜箔是不是有断裂情况。
电阻测量法通常有在路测量和开路测量。
在路测量是在电路板上直接测量某一些电子元件阻值，大约明确故障部位，这样的测量方法和被测实际情况阻值有必须误差。
开路测量就是说把电子元件与pcb电路板脱开或取下测量，这样的测量方法相对比较准确。
在实际情况中，基本上采用开路测量，尤其是对某一部分电路参数不熟悉的情况下，通常要将电子元件取下。
三、电压法电压法是在加电的情况下，用万用表的电压档测量电路中关键点的电压或某电子元件的工作电压，把测量的数值和正常值进行相对比较分析来判断故障的用种办法，电压测量法比较简单便捷。
主板电路板短路排查技巧
主板电路板短路排查技巧主板电路板作为计算机硬件中的核心组成部分，在使用过程中难免会出现短路的情况。
短路不仅会导致计算机无法正常运行，还有可能损坏其他硬件设备。
因此，掌握一些主板电路板短路排查技巧是非常重要的。
本文将为您介绍几种常见的排查方法，以便能够快速准确地解决主板电路板短路问题。
一、硬件排查法当主板电路板发生短路时，首先需要进行硬件排查，确定短路出现的具体位置。
以下是一些常用的硬件排查方法：1. 观察电路板表面检查主板电路板是否有异常情况，如灼伤痕迹、焊点脱落、元器件短路等。
通过肉眼观察，可以初步判断是哪个部件导致了短路的发生。
2. 使用万用表使用万用表进行测量，依次测量主板各个电路之间的电位差。
有电位差的地方就是潜在的短路点，可以进一步确定故障的位置。
3. 分段法根据主板的电路特点，将主板电路分段检查。
首先断开电源，然后逐段接通电源，同时测量电路之间的电位差，直到找到短路点。
二、软件排查法除了硬件排查方法，软件排查也是非常有用的。
以下是一些常用的软件排查方法：1. 进入安全模式如果发现主板电路板短路后无法进入操作系统，可以尝试进入安全模式。
安全模式能够启动最基础的系统配置，若能进入安全模式则说明短路的原因可能与软件设置有关。
2. 使用排查工具网上有许多主板电路板排查工具可供使用。
例如，可以使用软硬件监控工具排查主板的温度、风扇转速等参数，以及检测电流是否超标。
三、防范短路的方法除了排查短路问题，我们还应该注意主板电路板的保养与防范。
以下是一些防范短路的方法：1. 定期清洁主板电路板容易积聚灰尘，长时间的积尘会导致短路，因此需要定期进行清洁。
可以使用压缩空气喷罐轻轻吹拂电路板，清除积尘。
2. 合理布线在安装主板时，要注意合理布线，避免电线之间的相互干扰和搭接。
此外，还要确保电线的质量合格，以免因线材问题导致短路。
3. 使用合适电源选择合适的电源供应器对于防范短路问题至关重要。
务必选择符合主板需求的高质量电源供应器，并注意电源供应器的使用年限，及时更换电源以避免发生安全问题。
模拟电路常见故障的诊断及处理分析
模拟电路常见故障的诊断及处理分析模拟电路常见故障种类复杂多样，如电源故障、信号失真、频率漂移等。
针对模拟电路的这些故障，我们需要采用一些实用的修复方法进行快速诊断和处理。
下面，我们来分析一下模拟电路常见故障的诊断及处理方法。
一、电源故障电源故障是模拟电路中最常见的故障之一，其特点是电路无法正常工作或工作不稳定。
电源故障主要表现为电源电压降低或波动、电源供电干扰等。
在诊断时，可以用示波器来检测电源电压稳定性，观察电压骤变、波动等情况，以确定电源是否正常。
若发现电源不正常，可以检查电源及其分配线路以及电容电感等电源附属元件是否损坏或连接不良。
在设计模拟电路时，应该采用高质量、高性能的电源供电。
二、信号失真信号失真是模拟电路中比较常见的故障，它会使信号变形，影响电路的正常工作。
信号失真分为两种：线性失真和非线性失真。
线性失真是指信号经过电路后，输出信号与输入信号不同、振幅大小不同的现象。
非线性失真则是指信号经过电路后，输出信号与输入信号不同、不符合原输入信号特性的现象。
在检测信号失真时，可以用示波器观察信号波形是否与原始信号相同。
如果不同，就需要进行进一步的检查。
若是线性失真，则需要检查电路中电阻、电容、电感等元件是否连接正确，值是否符合要求。
而非线性失真则可能与电路元件参数不正常、谐振等原因有关。
在设计模拟电路时，需要合理选择电路元件参数以及防御非线性失真的措施，例如使用反馈电路、加入限制器等。
三、频率漂移频率漂移是指信号频率不稳定或漂移的现象。
这种故障通常出现在振荡电路、滤波电路等模拟电路中。
因此，在出现频率漂移的情况下，需要重新调整电路元件，使电路频率稳定。
在检查电路中是否存在频率漂移时，可以使用频率计、示波器等工具进行检查。
若发现频率漂移，则需要检查电路中谐振元件是否损坏、电容电感是否连接不良、电源电压是否稳定等元件和因素，以及进行相应调整。
总的来说，在模拟电路故障诊断和处理时，首先需要确定故障类型，并采用合适的检测工具进行检查。
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电路板故障诊断系统
AV5110型电路板故障诊断系统可以对各种印制电路板进行功能测
试和故障诊断，能将故障定位到元器件级，可用于科研、生产、试验
验证以及维修等过程中电路板的检验和维护。
该系统主要由计算机、C尺寸13槽VXI机箱、1394零槽控制
器、中央资源模块、数字通道模块、程控电源和VPC接口适配器等
组成，能提供单模块64通道，最多11模块704通道的双向IO，测
试速率达到50Mbps，能对TTL/CMOS/ECL等电路进行故障诊断和
故障定位。系统支持动态测试，可以满足复杂时序电路的测试需求。
主要特点:
● 提供对VXI总线和GPIB总线的系统集成支持；
● 采用动态测试技术，轻松胜任组合逻辑和时序逻辑实时测试；
● 支持多种开发环境，实现测试程序之间共享测试数据，极大的
简化了TPS的开发工作；
● 提供电路板故障诊断领域完整工具集合，降低了开发难度；
● 支持IEEE 1445国际标准的数字测试交换格式；
● 探笔诊断过程中显示被测UUT的实物图或印制板图，并以高
亮、闪烁方式提示测试点；
提供对VXI总线和GPIB总线的系统集成支持
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AV5110型电路板故障诊断系统既要适应UUT复杂的测试需求，
也必须能够根据UUT不同的测试精度选择不同类型的测量仪器，因
此提供对这两种总线的集成支持是必不可少的。本系统设计的通用
TPS管理-运行平台是一个通用、开放、可扩展的软件平台。该平台
基本组成元素是插件，插件是可插拔的软件模块。平台通过功能插件
扩展其功能，通过测试插件执行测试程序。插件通过下图所示的层次
完成对仪器的控制。
插件对多总线支持示意图
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采用动态测试技术，轻松胜任组合逻辑和时序逻辑实时测试
静态测试是指以恒定的速率释放激励、观察响应。这个速率是由
主控计算机与硬件子系统之间的传输速率决定的。动态测试是指由硬
件子系统的时序控制器控制激励与响应的时序。静态测试仅仅适用于
组合逻辑，而动态测试不仅适用于组合逻辑，也适用于时序逻辑。
动态测试的特点如下：
● 精确控制激励和响应的时序
● 在一个Pattern内激励可以多次改变状态
● 硬件子系统保证每一个测试通道均有存储器支持
● 测试向量以爆发的方式发送给UUT
● 可进行循环和条件执行等复杂测试流程控制
动态测试硬件设计框图
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允许用户用多种开发环境开发测试程序，并且可以在测试程序之间共
享测试数据，简化了TPS的开发工作
测试系统平台软件是一个通用的、开放的、可扩展的测试平台，
为不同的测试程序开发环境提供相对应的适配器，使得通用测试平台
可以运行不同开发环境下开发的测试程序，这些开发环境包括
LabView、LabWindows/CVI 、Visual C++等。同时，测试平台还对
外提供了COM接口和API接口，测试程序可以通过这些接口与测试
平台进行交互，从测试平台中获取相关测试配置和测试属性等。
软件平台与TPS开发环境关系示意图
提供电路板故障诊断领域完整工具集合，降低了开发难度
故障诊断系统软件还提供了完整的电路板故障诊断工具集合，包
括：
● IEEE1445后处理程序
● 数字电路故障诊断插件
● 探笔引导诊断软件
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● PCB图形显示及定位工具
● 探笔数据库编辑器
● 神经网络板级电路板故障诊断软件
● 专家知识诊断插件
● 多种模拟测试插件
这些工具能有效的减少测试程序的开发难度，提高测试程序的开
发速度。
支持IEEE1445国际标准的数字测试交换格式
IEEE-1445数字测试交换格式是一种描述数字电路测试信息的
国际标准的交换格式，共定义了39个后缀为tap的文件，每个文件
有标准格式分别定义了一类信息。我们需要从这些标准格式的tap文
件中提取数字测试数据，并通过我们的IEEE 1445后处理软件转换
成测试系统能够识别的数字测试数据库。我们的3种后处理模式：
Go/Nogo模式-用于生成数字测试程序；网表模式-用于生成被测UUT
的网表信息；探笔模式-用于生成探笔数据库。
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IEEE 1445后处理解决方案
探笔诊断过程中显示被测UUT的实物图或印制板图，并以高亮、闪
烁方式提示测试点
我们将图形、图像等可视化技术引入了电路板故障诊断领域。对
于要探测的电路节点，我们可以在其实物图片上通过闪烁方式标识出
来，由于实物图片具有良好的可参照性，因此能让操作者迅速找到探
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笔要放置的位置。UUT图形显示已被设计为单独的模块，并提供了
用于系统集成的接口。测试系统研究的引导探笔模块就使用了该接
口，从而在引导过程中为用户提供可视化的引导过程。我们不仅可以
显示UUT的实物图片，还可以显示静态的PCB图。这对于某些用户
来说可能是需要的，因为PCB图中反映了网络的连接关系。
PCB图形显示示意图
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UUT图形显示示意图
全中文操作界面、中文提示信息
AV5110电路板故障诊断系统所有的软件都采用中文操作界面，
所有的提示信息也都使用中文。用户根据界面提供的中文信息或提示
可以很容易地使用该系统进行测试和诊断。
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AV5110数字测试软面板界面示意图
典型应用及示例
如下图所示，AV5110由VXI主机箱、主控计算机、程控电源以
及数字测试通道模块、模拟测试通道模块、中央资源板模块等组成。
主控计算机控制各个模块协同工作，并负责对测试信息进行分析处
理，得出诊断结果；程控电源负责给待测试电路板提供电源；数字通
道板和模拟通道板在中央资源板的控制下对待测电路板施加激励并
采集相应信号。在需要精确故障定位时可以采用引导探笔的方式。选
件AV6761型VXI模拟电路测试模块是41所最新推出的一款高度集
成的模拟测试仪表模块。在C尺寸、单槽的VXI模块上实现了32通
道，每个通道集成了6个独立的功能仪表，包括函数发生器、任意波
形发生器、数字化仪、数字万用表、限值检测器以及定时器/计数器，
能同时对多路信号进行多功能的测试，这就能在很大程度上满足模拟
电路对功能测试方面的高要求。
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电路板故障诊断平台组成图
技术规范
系统指标
VXI模块类型 C尺寸、寄存器基、单槽
时序集 256个、每向量动态可切换
引导探笔 256个时序集、可检测18种数据类型
操作环境 22℃～ 28℃
相位/窗口 每通道可编程4/4
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数字通道模块指标
通道数
64
向量存储深度
32K
数据速率 100Hz ～ 25MHz
电平范围 -4V～+8V
数据格式 五种 (NR，RO，R1，RZ，RC)
环境适应性及电源供电
电源允许范围
220V±10%
频率允许范围
50Hz±5%
工作温度 25℃±3℃
结构及外形
结构形式 柜式
外形尺寸 750mm(长)×600mm(宽)×1600mm(高)
订货信息
仪器设备 数量 备注
AV6771中央资源模块
1
AV6772A数字通道模
块
1
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AV6773探笔接口板
1
AV6761模拟测试模块 1 可选
AV1761程控电源 1 可选
软件
通用测试平台软件TestCenter
1
数字测试软面板
1
IEEE 1445后处理程序
1
引导探笔程序
1
探笔数据库编辑器
1
PCB图形显示模块 1 可选
接口适配器
VPC VP90接口适配器套装 1 可选
其它
产品使用说明书
1
产品编程说明书
1
通用10：1示波器探笔 1 可选
电源线
1