CobiNet(寧波)推薦文章：

傳(chuan)感器故障主要(yao)包括：完全失效故障、固定偏差故障、漂(piao)移偏差故障和精度下降四類(lei)。

傳感(gan)器故(gu)(gu)障(zhang)主(zhu)要(yao)包括：完全失效故(gu)(gu)障(zhang)、固定偏(pian)差故(gu)(gu)障(zhang)、漂(piao)移(yi)偏(pian)差故(gu)(gu)障(zhang)和精(jing)度(du)下降四類。如(ru)圖1所示。

失(shi)效故(gu)障(zhang)是(shi)指傳(chuan)感器(qi)(qi)測(ce)量(liang)的突(tu)然失(shi)靈，測(ce)量(liang)值一直為某(mou)一常(chang)數;偏(pian)差故(gu)障(zhang)主要(yao)是(shi)指傳(chuan)感器(qi)(qi)的測(ce)量(liang)值與真實值相差某(mou)一恒定常(chang)數的一類(lei)故(gu)障(zhang)，從圖(tu)中可見，有故(gu)障(zhang)的測(ce)量(liang)與無故(gu)障(zhang)的測(ce)量(liang)是(shi)平行的;

漂移故(gu)障(zhang)(zhang)是(shi)指傳感器測量值(zhi)與(yu)真實(shi)值(zhi)的(de)差(cha)值(zhi)隨時問(wen)的(de)增加(jia)而發(fa)生化的(de)一類(lei)故(gu)障(zhang)(zhang);

精度下降是指傳感器(qi)的(de)測量能力變差，精度變低。精度等級降低時，測量的(de)平均值并(bing)沒有發生變化，而是測量的(de)方(fang)差發生變化。

固定偏差故(gu)障(zhang)和(he)漂移故(gu)障(zhang)都是不(bu)容易發現的故(gu)障(zhang)，在故(gu)障(zhang)發生的過(guo)程(cheng)中會(hui)引起(qi)一系列(lie)的無(wu)法(fa)預計的問題，使控制系統(tong)長期不(bu)能(neng)正常發揮作用。

圖1 傳(chuan)感器(qi)的故(gu)障類(lei)型

傳感器的(de)故障(zhang)分類方式

1、按傳感器故障程(cheng)度分類

按(an)傳感器故障程度(du)的大小可分為(wei)硬(ying)故障和軟故障。

硬故障泛指結構損壞導致的(de)故障，一般幅值(zhi)較(jiao)大，變(bian)化(hua)突然;軟(ruan)故障泛指特性的(de)變(bian)異(yi)，幅值(zhi)較(jiao)小，變(bian)化(hua)緩慢。

硬(ying)故(gu)障(zhang)也稱(cheng)完全(quan)(quan)故(gu)障(zhang)，完全(quan)(quan)故(gu)障(zhang)時測量(liang)值(zhi)不隨實際變(bian)化而(er)變(bian)化，始(shi)終保持某(mou)一(yi)讀數。通常這(zhe)一(yi)恒定值(zhi)一(yi)般是(shi)零或者最大讀數。故(gu)障(zhang)測量(liang)值(zhi)大致是(shi)一(yi)條(tiao)水平直線。

軟(ruan)故(gu)(gu)障(zhang)包括數(shu)據偏差、漂移、精(jing)度等(deng)級下(xia)降等(deng)。軟(ruan)故(gu)(gu)障(zhang)相對(dui)較小，難于(yu)被(bei)發現，因(yin)此，從某種意義上來講，軟(ruan)故(gu)(gu)障(zhang)危(wei)(wei)害比硬故(gu)(gu)障(zhang)危(wei)(wei)害更(geng)大，其(qi)危(wei)(wei)害逐漸引起了人們(men)的重視。

2、按(an)故障(zhang)存在的(de)表現分類

按故(gu)障存在的表現(xian)可分為間歇性(xing)(xing)故(gu)障和(he)永久性(xing)(xing)故(gu)障。

間歇性(xing)故障時(shi)好時(shi)壞;永久性(xing)故障失(shi)效后(hou)，不能(neng)再恢(hui)復正常。

3、根據故障發(fa)生、發(fa)展的進程(cheng)分類

根據(ju)故障發生、發展(zhan)的進程可分為突變(bian)故障和緩變(bian)故障。

突變(bian)故障信號(hao)(hao)變(bian)化(hua)速率大(da);緩變(bian)故障信號(hao)(hao)變(bian)化(hua)速率小。

4、按(an)故(gu)障的原因分類

按故(gu)障(zhang)原因可分為偏差故(gu)障(zhang)，沖擊故(gu)障(zhang)，開路(lu)故(gu)障(zhang)，漂移(yi)故(gu)障(zhang)，短路(lu)故(gu)障(zhang)，周期性干(gan)擾，非線性死區故(gu)障(zhang)。

偏差故(gu)障的故(gu)障原(yuan)因為：偏置(zhi)電(dian)(dian)流或偏置(zhi)電(dian)(dian)壓(ya)等;

沖擊故(gu)障的(de)故(gu)障原因是：電源和(he)地(di)線(xian)中的(de)隨機(ji)干擾，浪(lang)涌(yong)、電火花放電，D/A變(bian)換器中的(de)毛刺等;

開路故(gu)障(zhang)的故(gu)障(zhang)原因：信(xin)號線斷、芯片管腳沒連上等;

漂移(yi)故障(zhang)的故障(zhang)原(yuan)因：溫等;

短路故(gu)障的故(gu)障原因：污染引起的橋(qiao)路腐蝕(shi)、線路短接等;

周期(qi)性干擾(rao)的故障(zhang)原因：電源50 Hz干擾(rao)等;

非線性死區故障的故障原(yuan)因(yin)：放大器飽和、含有(you)非線性環(huan)節等。

另外，從建模、仿真的角度出發(fa)，可分為乘性故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)和(he)加性故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)。對于偏置故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，在(zai)原信(xin)(xin)號(hao)上加上一(yi)個恒定或隨機的小信(xin)(xin)號(hao);對于沖擊干擾，可在(zai)原信(xin)(xin)號(hao)上疊(die)(die)加一(yi)個脈沖信(xin)(xin)號(hao);對于短路(lu)故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，信(xin)(xin)號(hao)接(jie)近(jin)于零;開路(lu)故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，信(xin)(xin)號(hao)接(jie)近(jin)傳感(gan)器輸出最大(da)值;漂移故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，信(xin)(xin)號(hao)以某一(yi)速率偏移原信(xin)(xin)號(hao);周期性干擾故障(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，原信(xin)(xin)號(hao)上疊(die)(die)加某一(yi)頻率的信(xin)(xin)號(hao)。

傳感器故障的診(zhen)斷方法

從不同角度出(chu)發，故障診(zhen)斷方(fang)(fang)法的(de)分類不完全相(xiang)同。現簡(jian)單地將故障診(zhen)斷方(fang)(fang)法分為：基于(yu)解析數學模型(xing)的(de)方(fang)(fang)法和不依賴(lai)于(yu)數學模型(xing)的(de)方(fang)(fang)法。

1、基于解析數學(xue)模型(xing)的方法

根(gen)據殘差產生的形式不(bu)同(tong)，基于解(jie)析數(shu)學(xue)模型的方法(fa)可以進一(yi)步分為：參(can)數(shu)估(gu)計(ji)法(fa)、狀態估(gu)計(ji)法(fa)和等價空間法(fa)。

基于模型的故障診斷(duan)方(fang)法(fa)，是(shi)一種最早發展起(qi)來的診斷(duan)方(fang)法(fa)，同(tong)時也是(shi)一種研究(jiu)、應用(yong)最廣泛的診斷(duan)方(fang)法(fa)。

優點是模型機(ji)理清楚，結構簡單，易(yi)實現，易(yi)分(fen)析，可實時(shi)診(zhen)斷。在(zai)(zai)故障診(zhen)斷領域具有重要(yao)的(de)地(di)位，在(zai)(zai)今后的(de)發展(zhan)中依(yi)然會是傳感器故障診(zhen)斷方法的(de)主要(yao)研究方向。

缺(que)點是計算量(liang)大，系統(tong)(tong)復雜;存在建(jian)模誤差(cha)，模型的(de)適應性差(cha);可靠性差(cha)，容易出(chu)現誤報(bao)、漏報(bao)等現象;外部擾(rao)動的(de)魯棒性，系統(tong)(tong)的(de)噪聲(sheng)和干(gan)擾(rao)不(bu)敏感。

目前，這種診(zhen)斷(duan)方(fang)法的(de)研究(jiu)成果仍然主(zhu)要(yao)集中(zhong)于線(xian)性(xing)系統(tong)(tong)，對(dui)深入研究(jiu)非線(xian)性(xing)系統(tong)(tong)的(de)通(tong)用故障(zhang)診(zhen)斷(duan)技術具有(you)重(zhong)要(yao)的(de)意義，同時，魯棒性(xing)問題也(ye)具有(you)很高(gao)的(de)研究(jiu)價(jia)值。表(biao)l介紹(shao)了(le)模型法中(zhong)一些(xie)故障(zhang)診(zhen)斷(duan)方(fang)法的(de)優點和缺點。

表(biao)1模型法中一些故障診斷方法的優(you)點(dian)和(he)缺點(dian)的比較

2、不依賴于數學模型的故(gu)障(zhang)診斷方(fang)法

當(dang)前(qian)，控(kong)制系統變(bian)得(de)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)復雜，由于實際中很難(nan)建立(li)控(kong)制系統的(de)(de)精確解析數學模(mo)(mo)(mo)型(xing)，當(dang)存在(zai)建模(mo)(mo)(mo)誤(wu)差時(shi)，基(ji)于模(mo)(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)故(gu)障(zhang)(zhang)診斷(duan)方法將出現(xian)(xian)誤(wu)報(bao)、漏報(bao)等現(xian)(xian)象，因此不依賴(lai)于模(mo)(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)故(gu)障(zhang)(zhang)診斷(duan)方法受到了人們(men)的(de)(de)高度(du)重視。

不依賴數學模型的方法的優點是(shi)不需(xu)要對象的準(zhun)確模型，并且適應性強。其缺點是(shi)結構復雜(za)，難(nan)于實現(xian)。

這種不依賴于系(xi)統模型的故障(zhang)診(zhen)斷(duan)方(fang)法(fa)(fa)(fa)可分(fen)為基(ji)(ji)于數(shu)據(ju)驅(qu)動的方(fang)法(fa)(fa)(fa)的故障(zhang)診(zhen)斷(duan)方(fang)法(fa)(fa)(fa)、基(ji)(ji)于知識的故障(zhang)診(zhen)斷(duan)方(fang)法(fa)(fa)(fa)和基(ji)(ji)于離散(san)事件的方(fang)法(fa)(fa)(fa)等。

2.1 基于數(shu)據(ju)驅動(dong)的方(fang)法

基于數據驅動的方法(fa)(fa)有兩(liang)大(da)類：信號處理方法(fa)(fa)和統計方法(fa)(fa)。

常用的(de)(de)一些(xie)基(ji)于(yu)信(xin)(xin)號處理的(de)(de)故障(zhang)診斷方法(fa)有：絕對(dui)值(zhi)檢(jian)(jian)驗和(he)趨勢檢(jian)(jian)驗，利用Kullb ack信(xin)(xin)息(xi)準則的(de)(de)故障(zhang)檢(jian)(jian)測，基(ji)于(yu)自適應滑動Lattice濾波器(qi)的(de)(de)故障(zhang)檢(jian)(jian)測方法(fa)，基(ji)于(yu)信(xin)(xin)號模態估計的(de)(de)故障(zhang)檢(jian)(jian)測方法(fa)相(xiang)關分析法(fa)、小波分析方法(fa)和(he)信(xin)(xin)息(xi)融合(he)方法(fa)等(deng)。

2.2 基于知識(shi)的(de)方(fang)法

基于(yu)知識的(de)故(gu)障(zhang)診斷(duan)方(fang)法協可分為基于(yu)癥狀的(de)故(gu)障(zhang)診斷(duan)方(fang)法和基于(yu)定(ding)性模型的(de)故(gu)障(zhang)診斷(duan)方(fang)法兩種(zhong)。

2.3 基于離(li)散事件的方法

基于離散事(shi)件的(de)(de)故(gu)障(zhang)診斷方法(fa)是(shi)近年來發展起(qi)來的(de)(de)一(yi)種新型(xing)故(gu)障(zhang)診斷方法(fa)。其(qi)基本思想是(shi)：離散事(shi)件模型(xing)的(de)(de)狀態既(ji)反映正常狀態，又反映系統(tong)的(de)(de)故(gu)障(zhang)狀態。

表2給出(chu)了一些故(gu)障診斷方法的優點和(he)缺點

隨著(zhu)理論研(yan)究(jiu)的(de)進展和技術水平的(de)不斷提(ti)高，傳感器故障診(zhen)斷的(de)研(yan)究(jiu)會更(geng)趨于(yu)實(shi)用化，一些(xie)在實(shi)際中遇到(dao)的(de)問題會逐步(bu)得(de)到(dao)解(jie)決。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
本公司專注于電訊配件,銅纜綜合布線系列領域產品研發生產超五類，六類,七類線，屏蔽模塊，配線架及相關模(mo)塊(kuai)配件的(de)研發和生產(chan)。

歡迎來電咨詢0574 88168918,郵箱sales@aliance.cn，網址aliance.cn