模拟电路故障的诊断测试技术

摘 要：电子技术的飞速发展,致使仪器仪表以及电子系统的结构愈发复杂,这种情况不仅包括电子元件数量的显著提升,同时也集中体现在其电路的高度密集上,在这种背景下电路运行的维护工作势必会大大提升,本文通过对模拟电路故障,以及模拟电路故障诊断中存在问题的阐述,对比分析了传统模拟电路故障诊断方法及检测技术和现代模拟电路故障诊断方法及检测技术.模拟电路存在故障是影响整个电子设备正常工作的关键性因素.在现在的电子设备运行中存在诸多的故障,若没有正确的诊断方法,会直接影响整个电路的安全运行.本文主要阐述了模拟电路故障定义、模拟电路故障诊断中存在的问题,并对传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术与现代模拟电路故障诊断方法及检测技术进行了对比,明确了其中的原理及局限,在了解局限的基础上进行完善,我国电子设备技术定能走向新台阶.

关 键 词：模拟电路；故障诊断；测试技术

中图分类号：TN710文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）10-0029-01

电子电路故障诊断通常分为模拟电路故障诊断和数字电路故障诊断两种.伴随信息技术和数字技术的快速发展和广泛应用,数字电路故障诊断取得显著的成绩.但模拟电路故障则因为故障模型相较复杂,元器件数据容差导致的故障模糊性强,以及模拟电路中的广泛非线性问题等均加大了故障定位的难度.而与此同时,模拟电路是否存在故障,与电子设备可否正常运行息息相关.为此,本文结合模拟电路故障诊断中存在的问题,对诊断方法和测试技术的应用进行了分析.

一、模拟电路故障

模拟电路故障是指模拟电路运行过程中,由于电路某个器件的参数发生改变所导致的整个电路无法正常继续运行.模拟电路中出现故障的状况不尽相同,可归为硬故障、软故障两大类,硬故障就是电路运行中常出现的短路,开路等状况,而所谓的软故障是指由于电路内部某个器件的参数错误而导致的故障.

二、模拟电路故障诊断过程中存在的问题

1.电路内器件容差不定,无法确保诊断结果的准确率

2.线路故障存在多样性,加大故障模拟的难度

3.集成电路中可测试节点过少,无法准确诊断其故障原因

三、传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术

传统的模拟电路故障诊断方法根据其诊断目的、模拟形式、测试过程、电路性质、数学方法、激励信号类型、测量响应等多个方面进行模拟电路的故障诊断和检测.

在常规模式电路故障检测方法中包含了三种技术的运用,分别为测前模拟检测、测后模拟检测,近似技术.首先,测前模拟检测是现在常规模式电路故障检测中最为常用的一种,它主要运用的是故障字典法及似然法,故障字典法是运用电路测试前,它的原理主要是针对计算机模拟电路工作时出现的故障,进行统计与之相对应的出现故障的信号及相关故障的特征表现,而后再根据故障字典法所记录的相关信息数据对电路故障进行考究,从而确定电路出现的实际故障.其次,侧后模拟法检测也包含了两方面技术,一是参数识别技术,二是故障证实技术,参数识别技术可用于模拟电路中任意故障的诊断,而故障证实技术则是有针对性的进行多故障诊断,参数识别技术是将网路响应和电路的元器件参数有效结合起来,进行计算,从而得到一个参数值,若估测参数值与实际参数值出现偏差,则判定为是电路元器件出现了故障.而近似技术在常规模式电路故障检测中主要功能是在无法对电路进行全方面检测的情况下,通过以往的数据以及现状进行故障识别.

四、现代模拟电路故障诊断方法及检测技术

传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术存在一定的局限性,为了更好的做好模拟电路故障诊断及检测工作,为了我国电子设备的进一步发展,现代模拟电路故障诊断方法及检测技术便应运而生了.

现代模拟电路故障检测方法结合了专家系统、人工神经网络、模糊理论及小波分析故障检测方法等四种检测技术,它是电路故障检测上的创新.专家系统其实就是将专家的一些理论知识及经验说法用特殊性的规则表现出来,在计算机上形成一个专家检测知识库,从而进行电路检测工作.人工神经网络可实现模拟人脑结构及人类整个认知过程进行模拟,从而完成电路中的信息处理,此技术适应性极强,并且内存知识储备大,有利于电路故障的检测.模糊理论可根据出现的一个故障问题提出多个解决问题的策略,并且会自动根据其检测的模糊度进行故障轻重的排序,但其发展在电路检测中还存在一定局限性.小波分析故障检测方法可以说是模拟电路检测上的新发展,它是根据小波母函数在尺度上的来回伸缩平移来分析整个模拟电路的信号的,在模拟电路检测中无需复杂的系统化模型,就可以进行故障诊断测试,这样一来大大减少了检测的复杂,并且运算量很小,避免了计算中产生的误差.

五、总结

总之,模拟电路故障的诊断与数字电路故障的诊断相比,较为复杂和困难,因此在实际的诊断和测试时需要操作人员更为专业和认真,而且,随着科学技术的快速发展和实践经验的不断积累,对模拟电路故障的诊断和检测也得到了一定发展,传统的故障诊断及测前模拟检测、测后模拟检测,近似技术等故障测试技术的局限性已慢慢被现代的故障诊断,以及结合专家系统、人工神经网络、模糊理论和小波分析等4种故障检测方法取代,其大大简化了检测流程,大大降低了运算量,同时有效地避免了计算中可能产生的误差.