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1、,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子设备维修技术,第二章 检验电子设备故障,基本方法,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第1页,2.3,故障自诊疗技术与教授故障诊疗系统,2.4,其它当代故障诊疗方法介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第2页,机内自检设备介绍,微处理器系统故障自诊疗技术,教授故障诊疗系统介绍,当代故障诊疗方法介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第3页,故障自诊疗技术与教授系统故障诊疗,故障自诊疗技术又称
2、自诊疗法。电子装备内含用于故障自诊疗设备称为机内自检设备,BITE(Built In Test Equipment),故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第4页,机内自检设备是系统或设备内部提供检测和隔离故障自动测试能力装置。,这一类系统或设备含有故障自动检测与隔离能力。,机内自检设备也称内装式测试设备，它是一个特殊自动测试设备，通常安装在被测系统或设备内部，且与被测系统或设备融于一体。,机内自检设备就是采取自诊疗技术和含有故障自动隔断能力设备。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第5页,1.,机内自检技术分类,机内自检技术,BIT,可分为：,余度机内自检技术,围绕机内自检技术,
3、特征分析机内自检技术,机内逻辑块观察技术,参数测试机内自检技术,编码检错技术,智能机内自检技术等,本节仅对余度机内自检技术、智能机内自检技术进行介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第6页,(1),余度机内自检技术,采取余度机内自检技术原理框图如图所表示。在采取余度机内自检技术系统内，被测电路设置成相同两路，其中一路是被重复设计余度单元，余度单元与被测电路输入相同激励信号，经过比较这两路输出来判断电路工作状态是否正常，若输出值不一样且其差值超出某一阈值，就说明被测电路发生故障。图中差动放大器用于电路幅值差值检测，窗口比较器用来检测超出阈值部分详细位置，故障闭锁器用来锁定故障，方便故障
4、显示或检测。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第7页,2.,智能机内自检技术,是由美国空军航空发展中心,Dale W.Richards,于,1987,年首次提出。当初主要目标，是把人工智能理论引入到机内自检技术故障诊疗中来，用来处理常规机内自检技术不能识别间歇故障问题。随即把教授系统、神经网络等智能理论和方法先后引入到机内自检技术故障诊疗之中，以提升故障诊疗能力。,将包含教授系统、神经网络、含糊集合理论、信息融合技术等智能理论应用到机内自检技术设计、检测、诊疗、决议等方面，以提升机内自检技术综合效能。比如有雷达在闭合电源开关后，会自动按模块逐一进行自检，当检测各模块无故障，按显示器提
5、醒合上开启按键，雷达开始运行，不然，设备自锁，不能运行。结构图如图,2-3,所表示。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第8页,机内自检设备介绍,微处理器系统故障自诊疗技术,教授故障诊疗系统介绍,当代故障诊疗方法介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第9页,微处理器系统故障自诊疗技术是微处理器系统设备利用软件程序对本身硬件电路进行检验，以及时发觉系统中故障，依据故障程度采取校正、切换、重组、或报警等技术办法，或直接显示故障部位、原因等。,故障自诊疗方式有三种：,上电自检。设备上电后，先对仪器设备进行自检，防止系统带故障运行。,定时自检。由系统周期性地在线自检，以及时发觉运行中
6、故障。,键控自检。操作者可随时经过键盘操作来开启一次自检,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第10页,1.CPU,故障自诊疗,如,CPU,出现故障，整个系统不能正常工作，所以,CPU,自诊疗是最困难。,专业性,CPU,测试程序是依据,CPU,结构特点编写而成。因为,CPU,故障发生含有随机性，须经过足够次数测试方能查出,CPU,故障。普通用户系统,CPU,自诊疗程序可认为是系统测试程序，如系统能正确地运行自检程序，则可认为,CPU,本身也是正常。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第11页,2.ROM,故障自诊疗方法,EPROM,窗口未封好，经外界光线较长时间作用会改变其存放信
7、息。,E2PROM,存放信息也可能因受电干扰而发生意外改变。,ROM,信息改变势必使原设计程序发生错误，并以软件故障形式反应出来，使系统无法正常运行。,ROM,为只读存放器，对其自诊疗只需判断从,ROM,中读出数据是否正确即可。详细方法很多，常见,ROM,自诊疗方法有“校验和”、单字节累加位法、双字节累加位法等。校验和法又称奇,/,偶检验法，是较惯用自诊疗方法，详细实施步骤以下：,当写入程序代码和数据表格时，在,ROM,中保留一个单元,(,通常保留紧接有效信息后一个,),，用于存放全部有效代码校验和,(,加法和或者异或和,),，加法和是有效代码对应位进行不进位加法值，应将其取补存放；异或和是有
8、效代码异或值，可直接存放。在自诊疗时，将有效代码和校验和逐一读出，同时按写,ROM,时对应运算规则计算其校验和。若,ROM,中数据正确，则加法和值应全为,1,，而异或和值应全为,0,，不然即是,ROM,内容已发生改变。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第12页,3.RAM,故障自诊疗,(1),固定模式测试,固定模式测试是将某数据写入被测试,RAM,单元中，然后再从中读出并与原始数据进行比较，以此来判断,RAM,写入和读出故障。为检验字节单元各个位之间影响，应将可能出现每一个数据组合都进行一次测试，如,8,位,RAM,字节全部数据组合,00,为,FFH,。实际系统中也惯用,0AAH,和
9、,55H,这两个,0,和,1,间隔数进行检验，可发觉最易出现相邻位关联故障。这种方法缺点是没有检验,RAM,单元之间影响。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第13页,(2),游动模式测试,游动模式测试是先将全部需测试,RAM,单元初始化为全,1,或全,0,，再将一个数据送入一个被测单元，并检验其它单元是否受到该次写入影响；然后将该单元数据读出并与原始数据比较，以检验该单元本身情况以及是否受到其它单元影响；假如该单元检验无误，则将其恢复为初始化值，检测其它单元；如此不停进行，直至全部,RAM,单元经过检验。,与固定模式相同，游动模式测试送入,RAM,中数据应考虑全部可能组合状态，通常选
10、择有代表性几个数据进行测试，如,AAH,、,55H,或反码连续测试等。反码测试使一个单元在很短时间内被写“,1”,和写“,0”,，可检验出寄生电容影响而产生隐含故障。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第14页,4.,数据采集通道故障自诊疗,微处理器系统数据采集通道普通由,A/D,转换器和多路模拟开关组成，经典数据采集通道进行自诊疗方案如图,2.-4,所表示。图中，用多路模拟开关一个道接一已知基准电压,U,REF,，其等效电压数值普通为通道中心值。进行自检时，系统对该已知电压进行,A/D,转换，若转换结果与预定值相符，则认定数据采集通道正常；若有少许偏差，则说明数据采集通道发生漂移，可
11、求出校正系数，供实际测量时进行赔偿；若偏差过大，则判断数据采集通道发生故障。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第15页,5.,模拟输出通道故障自诊疗,普通由,D/A,转换器组成，对模拟输出通道诊疗目标是为了确保模拟输出量准确性。而要判断模拟量是否准确必须将其转换成数字量，这么,CPU,才能对模拟输出通道进行判断。所以，模拟输出通道自诊疗还需数据采集步骤。,借助多路数据采集通道对,D/A,进行自诊疗电路如图,2-5,所表示。图中,R,2,、,R,1,组成份压电路，将输出电压分压后返至,A/D,转换电路。适当调整分压比，使,D/A,A/D,步骤增益为,1,，即可到达满意诊疗效果。要使诊疗
12、准确，数据采集通道必须正常可靠。,在自诊疗时，可选择在,D/A,输出范围内较经典值如中值、准上限值,(,不能是最大值,),、准下限值,(,不能是最小值,),分别进行自诊疗测试。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第16页,6.,人机界面故障自诊疗,他部分不一样之处于于其诊疗结论不是由,CPU,决定，而必须由操作者来判断自诊疗程序运行结果与预期是否一致。,(1),数码显示器和点阵显示器诊疗,数码显示器失效率较高，普通经过检验其各显示段是否正常来诊疗。自检方法之一：是将全部显示位和符号段全部闪烁点亮几次，亮时不能出现暗段，暗时不能出现亮段。自检方法之二：轮番点亮一位显示器全部段，这种方法不
13、但可检验该显示器状态，还可检验与相邻段关联情况。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第17页,点阵显示器自检可采取全部闪烁点亮加显示信息方法进行自诊疗，全屏闪烁可检验失效点阵；提醒信息除可告诉操作者诸如系统研制者、系统主要功效、系统时钟等信息外，还可检验点阵驱动器可靠性以及是否有故障。,在工程实际中，系统在上电或复位时，大都会全屏闪烁几次、依次显示,8,或给出提醒信息，这就是系统中设置自检程序运行结果。此时操作者应注意是否有不正常显示情况出现，配合系统完成显示单元自检工作，不能所以时无实际操作而不予理会。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第18页,(2),键盘诊疗,键盘常设有
14、键盘操作回复声，诊疗时可作为正常操作提醒随时进行。若按键操作后无回复声，则说明出现故障。有系统用指示灯进行操作回复提醒，则应对每个键相对应指示灯进行观察。,(3),音响装置诊疗,音响装置在微处理器系统中惯用作操作提醒和报警。在自检程序运行过程中，惯用作报警输出,当自检没经过时，除显示报警提醒外，还用音响增加报警提醒效果。有还可利用音响长短、间隔等显示故障类型。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第19页,机内自检设备介绍,微处理器系统故障自诊疗技术,教授故障诊疗系统介绍,当代故障诊疗方法介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第20页,教授系统故障诊疗结构图如图,2-6,所表示
15、。教授故障诊疗系统由数据库、知识规则库、人机接口、推理机等组成。,(1),数据库,对于在线监视或故障诊疗系统，数据库内容为实时检测到工作状态数据；对于离线诊疗，数据库内容能够是故障时检测数据保留，也能够是人为检测一些特征数据，即存放推理过程中所需要和所产生各种信息。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第21页,(2),知识规则库,是教授领域知识集合。其中存放知识能够是系统工作环境、系统知识，所谓系统知识是反应系统工作机理及系统结构知识。规则库存放一组组规则，反应系统因果关系，用于故障推理。,(3),人机接口,人机信息交接点，人与教授系统打交道桥梁与窗口。,(4),推理机,是教授系统组织
16、控制机构。它依据获取信息综合利用各种规则，进行故障诊疗，输出诊疗结果。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第22页,3.,教授系统故障诊疗不足,教授系统应用基础是教授领域知识获取。而领域知识获取较困难，领域知识获取被公认为教授系统研究开发瓶颈。另外，教授系统在自适应能力、学习能力及实时性方面与其它当代故障诊疗方法相比都存在不一样程度不足。在自适应能力、学习能力及实时性方面与其它当代故障诊疗方法相比都存在不一样程度不足。,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第23页,机内自检设备介绍,微处理器系统故障自诊疗技术,教授故障诊疗系统介绍,当代故障诊疗方法介绍,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第24页,故障树分析法,神经网络法,电子设备故障诊疗信息融合技术,机电设备故障诊疗,AGENT,技术,故障自诊断技术与专家系统故障诊断专家讲座,第25页,一 故障树分析法,故障树分析法是经过建立故障树模型来分析系统故障产生原因、计算系统各单元可靠度以及对整个系统影响，从而搜寻微弱步骤，方便在设计中采取对应改进办法，实现系统优化设计故障诊疗方法。,故障树分析法又分为故障树定性分析和定
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