[發明專利]一種模擬電路故障診斷方法

無效

• 申請號: 200910216299.3
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN101819252A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 田書林;楊成林;龍兵
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R31/316
• 分類號: G01R31/316;G06F17/50
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明涉及一種故障診斷方法，具體來講，涉及一種通過建立故障模型來 對模擬電路故障進行診斷的方法。

背景技術

對于模擬電路故障診斷問題，故障建模是一項重要內容，是研究的熱點也 是難點問題。在現有技術中，模擬電路故障診斷過程中，故障模型有以下幾種：

(1)、開路和短路故障模型

數字電路故障模型發展較早也較為成熟，采用較多的故障模型是固定1型 和固定0型故障，因此，模擬電路故障建模領域一開始也借鑒了這一思想，采 用的是開路和短路故障模型，這類故障模型也被稱為結構故障模型。開路和短 路故障模型建模簡單，但開路和短路都屬于硬故障，這種方式不能對模擬電路 中常見的參數故障，即軟故障進行建模，其應用范圍受到局限。

(2)、故障分段模型

故障分段模型能處理線性電路發生參數故障的情況，但是該模型只能模擬 元件參數在某一區間發生變化的情況。眾所周知，模擬元件發生參數故障時， 其參數值是在0到無窮大之間變化的，所以該建模方法同樣有較大局限性。

(3)、參數故障模型

參數故障模型，又稱靈敏度方法故障模型使得參數故障能在電路無容差時 被檢測，但它對元件容差問題處理不夠理想，且故障診斷效果不佳：故障隔離 率不高，不能很好地定位出故障的元件。

(4)、系統函數模型

系統函數模型理論上能診斷網絡中的軟故障。但由于需要寫出系統函數以 進行故障診斷，所以其缺點是需要測點較多，對于復雜電路不易寫出傳輸函數， 且元件容差可能覆蓋故障信號。

(5)、信號模型

信號模型是對電路按功能進行分塊，然后通過靈敏度分析獲得并畫出測試 量與電路元件的雙向依賴圖，以選擇測試點和測試激勵。該模型有利于對電路 進行測試性分析，但是我們最終目的還是要對故障進行診斷，定位出故障的元 件，而該模型不能提供詳細的故障診斷結果，只能進行故障檢測，并且檢測靈 敏度隨電路的復雜程度增高而降低。

上述故障檢測和診斷中常用測量參數是輸出電壓V_o，它由輸入電壓V_i、各元 件(或模塊)參數x_j和電路函數f確定：

V_o＝V_i×f(x₁，x₂，…，x_n)????(1)

由于實際模擬電路中元件參數的連續性，可能存在多個元件分別發生不同 參數故障時得到的輸出電壓是相同的。

在公式(1)中，如果j、k兩個不同的元件發生參數故障，但其導致的輸 出電壓是相同的，即V_o1＝V_i×f(x₁，…x_j′…x_n)＝V_o2＝V_i×f(x₁，…x_k′…x_n)，此時我們稱j、 k元件測參數故障是不可區分的。如圖1所示的比例放大電路，輸出電壓V_out為 被測量，V_in是輸入電壓，則：

Vout=-R2R1Vin---(2)]]>

考慮最簡單的電阻R₁和R₂參數故障，現有的建模方法均無法完全將電阻R₁和R₂的參數故障分開。比如電阻R₁減小50％和電阻R₂增加100％時的輸出電壓是 一樣的，用傳統方法就不可區分這兩種故障。

發明內容