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1、,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,電子設備維修技術,第二章 檢驗電子設備故障,基本方法,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第1頁,2.3,故障自診療技術與教授故障診療系統,2.4,其它當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第2頁,機內自檢設備介紹,微處理器系統故障自診療技術,教授故障診療系統介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第3頁,故障自診療技術與教授系統故障診療,故障自診療技術又稱
2、自診療法。電子裝備內含用于故障自診療設備稱為機內自檢設備,BITE(Built In Test Equipment),故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第4頁,機內自檢設備是系統或設備內部提供檢測和隔離故障自動測試能力裝置。,這一類系統或設備含有故障自動檢測與隔離能力。,機內自檢設備也稱內裝式測試設備，它是一個特殊自動測試設備，通常安裝在被測系統或設備內部，且與被測系統或設備融于一體。,機內自檢設備就是采取自診療技術和含有故障自動隔斷能力設備。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第5頁,1.,機內自檢技術分類,機內自檢技術,BIT,可分為：,余度機內自檢技術,圍繞機內自檢技術,
3、特征分析機內自檢技術,機內邏輯塊觀察技術,參數測試機內自檢技術,編碼檢錯技術,智能機內自檢技術等,本節僅對余度機內自檢技術、智能機內自檢技術進行介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第6頁,(1),余度機內自檢技術,采取余度機內自檢技術原理框圖如圖所表示。在采取余度機內自檢技術系統內，被測電路設置成相同兩路，其中一路是被重復設計余度單元，余度單元與被測電路輸入相同激勵信號，經過比較這兩路輸出來判斷電路工作狀態是否正常，若輸出值不一樣且其差值超出某一閾值，就說明被測電路發生故障。圖中差動放大器用于電路幅值差值檢測，窗口比較器用來檢測超出閾值部分詳細位置，故障閉鎖器用來鎖定故障，方便故障
4、顯示或檢測。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第7頁,2.,智能機內自檢技術,是由美國空軍航空發展中心,Dale W.Richards,于,1987,年首次提出。當初主要目標，是把人工智能理論引入到機內自檢技術故障診療中來，用來處理常規機內自檢技術不能識別間歇故障問題。隨即把教授系統、神經網絡等智能理論和方法先后引入到機內自檢技術故障診療之中，以提升故障診療能力。,將包含教授系統、神經網絡、含糊集合理論、信息融合技術等智能理論應用到機內自檢技術設計、檢測、診療、決議等方面，以提升機內自檢技術綜合效能。比如有雷達在閉合電源開關后，會自動按模塊逐一進行自檢，當檢測各模塊無故障，按顯示器提
5、醒合上開啟按鍵，雷達開始運行，不然，設備自鎖，不能運行。結構圖如圖,2-3,所表示。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第8頁,機內自檢設備介紹,微處理器系統故障自診療技術,教授故障診療系統介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第9頁,微處理器系統故障自診療技術是微處理器系統設備利用軟件程序對本身硬件電路進行檢驗，以及時發覺系統中故障，依據故障程度采取校正、切換、重組、或報警等技術辦法，或直接顯示故障部位、原因等。,故障自診療方式有三種：,上電自檢。設備上電后，先對儀器設備進行自檢，防止系統帶故障運行。,定時自檢。由系統周期性地在線自檢，以及時發覺運行中
6、故障。,鍵控自檢。操作者可隨時經過鍵盤操作來開啟一次自檢,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第10頁,1.CPU,故障自診療,如,CPU,出現故障，整個系統不能正常工作，所以,CPU,自診療是最困難。,專業性,CPU,測試程序是依據,CPU,結構特點編寫而成。因為,CPU,故障發生含有隨機性，須經過足夠次數測試方能查出,CPU,故障。普通用戶系統,CPU,自診療程序可認為是系統測試程序，如系統能正確地運行自檢程序，則可認為,CPU,本身也是正常。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第11頁,2.ROM,故障自診療方法,EPROM,窗口未封好，經外界光線較長時間作用會改變其存放信
7、息。,E2PROM,存放信息也可能因受電干擾而發生意外改變。,ROM,信息改變勢必使原設計程序發生錯誤，并以軟件故障形式反應出來，使系統無法正常運行。,ROM,為只讀存放器，對其自診療只需判斷從,ROM,中讀出數據是否正確即可。詳細方法很多，常見,ROM,自診療方法有“校驗和”、單字節累加位法、雙字節累加位法等。校驗和法又稱奇,/,偶檢驗法，是較慣用自診療方法，詳細實施步驟以下：,當寫入程序代碼和數據表格時，在,ROM,中保留一個單元,(,通常保留緊接有效信息后一個,),，用于存放全部有效代碼校驗和,(,加法和或者異或和,),，加法和是有效代碼對應位進行不進位加法值，應將其取補存放；異或和是有
8、效代碼異或值，可直接存放。在自診療時，將有效代碼和校驗和逐一讀出，同時按寫,ROM,時對應運算規則計算其校驗和。若,ROM,中數據正確，則加法和值應全為,1,，而異或和值應全為,0,，不然即是,ROM,內容已發生改變。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第12頁,3.RAM,故障自診療,(1),固定模式測試,固定模式測試是將某數據寫入被測試,RAM,單元中，然后再從中讀出并與原始數據進行比較，以此來判斷,RAM,寫入和讀出故障。為檢驗字節單元各個位之間影響，應將可能出現每一個數據組合都進行一次測試，如,8,位,RAM,字節全部數據組合,00,為,FFH,。實際系統中也慣用,0AAH,和
9、,55H,這兩個,0,和,1,間隔數進行檢驗，可發覺最易出現相鄰位關聯故障。這種方法缺點是沒有檢驗,RAM,單元之間影響。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第13頁,(2),游動模式測試,游動模式測試是先將全部需測試,RAM,單元初始化為全,1,或全,0,，再將一個數據送入一個被測單元，并檢驗其它單元是否受到該次寫入影響；然后將該單元數據讀出并與原始數據比較，以檢驗該單元本身情況以及是否受到其它單元影響；假如該單元檢驗無誤，則將其恢復為初始化值，檢測其它單元；如此不停進行，直至全部,RAM,單元經過檢驗。,與固定模式相同，游動模式測試送入,RAM,中數據應考慮全部可能組合狀態，通常選
10、擇有代表性幾個數據進行測試，如,AAH,、,55H,或反碼連續測試等。反碼測試使一個單元在很短時間內被寫“,1”,和寫“,0”,，可檢驗出寄生電容影響而產生隱含故障。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第14頁,4.,數據采集通道故障自診療,微處理器系統數據采集通道普通由,A/D,轉換器和多路模擬開關組成，經典數據采集通道進行自診療方案如圖,2.-4,所表示。圖中，用多路模擬開關一個道接一已知基準電壓,U,REF,，其等效電壓數值普通為通道中心值。進行自檢時，系統對該已知電壓進行,A/D,轉換，若轉換結果與預定值相符，則認定數據采集通道正常；若有少許偏差，則說明數據采集通道發生漂移，可
11、求出校正系數，供實際測量時進行賠償；若偏差過大，則判斷數據采集通道發生故障。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第15頁,5.,模擬輸出通道故障自診療,普通由,D/A,轉換器組成，對模擬輸出通道診療目標是為了確保模擬輸出量準確性。而要判斷模擬量是否準確必須將其轉換成數字量，這么,CPU,才能對模擬輸出通道進行判斷。所以，模擬輸出通道自診療還需數據采集步驟。,借助多路數據采集通道對,D/A,進行自診療電路如圖,2-5,所表示。圖中,R,2,、,R,1,組成份壓電路，將輸出電壓分壓后返至,A/D,轉換電路。適當調整分壓比，使,D/A,A/D,步驟增益為,1,，即可到達滿意診療效果。要使診療
12、準確，數據采集通道必須正常可靠。,在自診療時，可選擇在,D/A,輸出范圍內較經典值如中值、準上限值,(,不能是最大值,),、準下限值,(,不能是最小值,),分別進行自診療測試。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第16頁,6.,人機界面故障自診療,他部分不一樣之處于于其診療結論不是由,CPU,決定，而必須由操作者來判斷自診療程序運行結果與預期是否一致。,(1),數碼顯示器和點陣顯示器診療,數碼顯示器失效率較高，普通經過檢驗其各顯示段是否正常來診療。自檢方法之一：是將全部顯示位和符號段全部閃爍點亮幾次，亮時不能出現暗段，暗時不能出現亮段。自檢方法之二：輪番點亮一位顯示器全部段，這種方法不
13、但可檢驗該顯示器狀態，還可檢驗與相鄰段關聯情況。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第17頁,點陣顯示器自檢可采取全部閃爍點亮加顯示信息方法進行自診療，全屏閃爍可檢驗失效點陣；提醒信息除可告訴操作者諸如系統研制者、系統主要功效、系統時鐘等信息外，還可檢驗點陣驅動器可靠性以及是否有故障。,在工程實際中，系統在上電或復位時，大都會全屏閃爍幾次、依次顯示,8,或給出提醒信息，這就是系統中設置自檢程序運行結果。此時操作者應注意是否有不正常顯示情況出現，配合系統完成顯示單元自檢工作，不能所以時無實際操作而不予理會。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第18頁,(2),鍵盤診療,鍵盤常設有
14、鍵盤操作回復聲，診療時可作為正常操作提醒隨時進行。若按鍵操作后無回復聲，則說明出現故障。有系統用指示燈進行操作回復提醒，則應對每個鍵相對應指示燈進行觀察。,(3),音響裝置診療,音響裝置在微處理器系統中慣用作操作提醒和報警。在自檢程序運行過程中，慣用作報警輸出,當自檢沒經過時，除顯示報警提醒外，還用音響增加報警提醒效果。有還可利用音響長短、間隔等顯示故障類型。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第19頁,機內自檢設備介紹,微處理器系統故障自診療技術,教授故障診療系統介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第20頁,教授系統故障診療結構圖如圖,2-6,所表示
15、。教授故障診療系統由數據庫、知識規則庫、人機接口、推理機等組成。,(1),數據庫,對于在線監視或故障診療系統，數據庫內容為實時檢測到工作狀態數據；對于離線診療，數據庫內容能夠是故障時檢測數據保留，也能夠是人為檢測一些特征數據，即存放推理過程中所需要和所產生各種信息。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第21頁,(2),知識規則庫,是教授領域知識集合。其中存放知識能夠是系統工作環境、系統知識，所謂系統知識是反應系統工作機理及系統結構知識。規則庫存放一組組規則，反應系統因果關系，用于故障推理。,(3),人機接口,人機信息交接點，人與教授系統打交道橋梁與窗口。,(4),推理機,是教授系統組織
16、控制機構。它依據獲取信息綜合利用各種規則，進行故障診療，輸出診療結果。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第22頁,3.,教授系統故障診療不足,教授系統應用基礎是教授領域知識獲取。而領域知識獲取較困難，領域知識獲取被公認為教授系統研究開發瓶頸。另外，教授系統在自適應能力、學習能力及實時性方面與其它當代故障診療方法相比都存在不一樣程度不足。在自適應能力、學習能力及實時性方面與其它當代故障診療方法相比都存在不一樣程度不足。,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第23頁,機內自檢設備介紹,微處理器系統故障自診療技術,教授故障診療系統介紹,當代故障診療方法介紹,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第24頁,故障樹分析法,神經網絡法,電子設備故障診療信息融合技術,機電設備故障診療,AGENT,技術,故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座,第25頁,一 故障樹分析法,故障樹分析法是經過建立故障樹模型來分析系統故障產生原因、計算系統各單元可靠度以及對整個系統影響，從而搜尋微弱步驟，方便在設計中采取對應改進辦法，實現系統優化設計故障診療方法。,故障樹分析法又分為故障樹定性分析和定
故障自診斷技術與專家系統故障診斷專家講座
