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故障自诊断技术及专家系统故障诊断
机内自检设备是系统或设备内部提供的检测和隔 离故障的自动测试能力的装置。
这一类系统或设备具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,它是一种特
殊的自动测试设备,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用自诊断技术和具有故障自 动隔断能力的设备。
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 环绕机内自检技术 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 术进行简介
(1)余度机内自检技术
采用余度机内自检技术原理框图如图所示。在 采用余度机内自检技术的系统内,被测电路设 置成相同的两路,其中一路是被重复设计的余 度单元,余度单元与被测电路输入相同的激励 信号,通过比较这两路的输出来判断电路工作 状态是否正常,若输出值不同且其差值超过某 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的检测,窗口比较器 用来检测超过阈值部分的具体位置,故障闭锁 器用来锁定故障,以便故障的显示或检测。
将包括专家系统、神经网络、模糊集合理论、信息融合技术 等智能理论应用到机内自检技术的设计、检测、诊断、决策 等方面,以提高机内自检技术综合效能。例如有的雷达在闭 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,按显示屏提示合上启动按键,雷达开始运行,否则, 设备自锁,不能运行。结构图如图2-3所示。
2.ROM的故障自诊断方法
EPROM的窗口未封好,经外界光线较长时间作用会改变其存储信息。 E2PROM的存储信息也可能因受电干扰而发生意外改变。ROM信息的改变 势必使原设计程序发生错误,并以软件故障的形式反映出来,使系统无法正 常运行。
ROM为只读存储器,对其自诊断只需判断从ROM中读出的数据是否正确即 可。具体方法很多,常见的ROM的自诊断的方法有“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,是较常用的自诊断 方法,具体实施步骤如下:
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 次提出的。当时的主要目的,是把人工智能理论引入到机内 自检技术的故障诊断中来,用来解决常规机内自检技术不能 识别的间歇故障的问题。随后把专家系统、神经网络等智能 理论和方法先后引入到机内自检技术的故障诊断之中,以提 高故障诊断的能力。
机内自检设备简介 微处理器系统的故障自诊断
技术 专家故障诊断系统简介 现代故障诊断方法简介
微处理器系统的故障自诊断技术是微处理器系统 设备利用软件程序对自身硬件电路进行检查,以 及时发现系统中的故障,根据故障程度采取校正、 切换、重组、或报警等技术措施,或直接显示故 障部位、原因等。
故障自诊断方式有三种:①上电自检。设备上电 后,先对仪器设备进行自检,避免系统带故障运 行。②定时自检。由系统周期性地在线自检,以 及时发现运行中的故障。③键控自检。操作者可 随时通过键盘操作来启动一次自检
1.CPU的故障自诊断
如CPU出现故障,整个系统不能正常工作,所 以CPU的自诊断是最困难的。
专业性的CPU测试程序是根据CPU的结构特点 编写而成的。由于CPU的故障的发生具有随机 性,须经过足够次数的测试方能查出CPU故障。 一般用户系统的CPU自诊断程序可认为是系统 的测试程序,如系统能正确地运行自检程序, 则可认为CPU自身也是正常的。
与固定模式相似,游动模式测试送入RAM的中的数据应 考虑所有可能的组合状态,通常选择有代表性的几种数据 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”,可检查出寄 生电容影响而产生的隐含故障。
4.数据采集通道的故障自诊断
微处理器系统的数据采集通道一般由A/D转换器 和多路模拟开关组成,典型的数据采集通道进行 自诊断方案如图2.-4所示。图中,用多路模拟开 关的一个道接一已知的基准电压UREF,其等效电 压的数值一般为通道的中心值。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,可求出校 正系数,供实际测量时进行补偿;若偏差过大, 则判断数据采集通道发生故障。
3.RAM的故障自诊断
(1)固定模式测试
固定模式测试是将某数据写入被测试的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的写入和读出的故障。为检查字节 单元的各个位之间的影响,应将可能出现的每一 种数据组合都进行一次测试,如8位RAM字节所 有的数据组合00为~FFH。实际系统中也常用 0AAH和55H这两个0和1间隔的数进行检查,可 发现最易出现的相邻位关联的故障。这种方法的 缺陷是没有检查RAM单元之间的影响。
(2)游动模式测试
游动模式测试是先将所有需测试的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,并检查其他单 元是否受到该次写入的影响;然后将该单元的数据读出并 与原始数据比较,以检查该单元自身的情况以及是否受到 其他单元的影响;如果该单元检查无误,则将其恢复为初 始化值,检测其他单元;如此不断进行,直至所有RAM 单元通过检查。
《电子设备维修技术》
第二章 检查电子设备故障 的基本方法
2.3故障自诊断技术与专家故障 诊断系统
2.4 其他现代故障诊断方法简介
机内自检设备简介 微处理器系统的故障自诊断
技术 专家故障诊断系统简介 现代故障诊断方法简介
故障自诊断技术与专家系统故障诊断 故障自诊断技术又称自诊断法。电
子装备内含用于故障自诊断的设备 称为机内自检设备BITE(Built In Test Equipment)
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 信息后的一个),用于存放所有有效代码的校验和(加法和或者异或和),加法 和是有效代码的对应位进行不进位加法的值,应将其取补存放;异或和是有 效代码的异或值,可直接存储。在自诊断时,将有效代码和校验和逐一读出, 同时按写ROM时相应的运算规则计算其校验和。若ROM中的数据正确,则 加法和的值应全为1,而异或和的值应全为0,否则即是ROM的内容已发生 变化。