模拟电路故障诊断的常规方法

 模拟信号是指其大小随时间连续变化的，并可以在一定范围内任意取值的物理
量。电路中的模拟信号主要指连续变化的电压和电流。模拟电路就是用来产生、变换
和处理这种模拟信号的电路。
    模拟电路故障诊断的主要内容包括检测点的选择、测试信号的确定和产生、被诊
断对象输出响应信号的测试、处理和诊断算法的实现，诊断结果的显示和记录等。常
规的模拟电路故障诊断主要使用一些分立的常规仪器，如万用表、示波器、信号发生
器等；现代大型电子设备的故障诊断则主要是采用数字计算机进行自动检测，并应用
一些新的诊断算法，以期实现电子设备的快速、推确和方便的诊断。这方面的内容将
在第4章后进行分类讨论。本章主要介绍模拟电路故障诊断的常规方法与技术。
3．1  模拟电路故障特点及诊断
3．1．1模拟电路故瘴特点，n2I
    由于模拟信号是大小随时间连续变化的信号，它与数字信号有较大的不同。因此
模拟电路与数字电路也存在许多的差异，模拟电路本身的特性决定了它的诊断比数字
电路要困难和复杂得多。
    ①模拟电路的输入激励和输出响应都是连续量，模拟电路中的故障模型比较复
杂，难以进行简单的量化。
    ②模拟电路中的元器件参数具有窖差。
是尚在允许的范围内而己，它们的普遍存在，
际故障的物理位置。
“容差”事实上就是轻微的“故障”，只
导致实际故障的模糊性，而无法决定实
    ②模拟电路中存在f。泛的非线性问题。随着电路规模的线性增大，计算量则以
指数形式增加；另外模拟电路还存在大量的反馈回路，也增加了计算和测试的复杂性。
    ④频率范围宽*模拟电路的频率低端除直流外最低需测至10‘一Io“比，高端
要测至10’帅(如卫星电视的高额头信号就高达10’6H2以上)。在这样宽的频率范
围内，即使测量同一电信号，在不同频段所依据的原理、采用的方法和使用的设备都
可能相差很大。
    ⑥量程范围宽。模拟电路的电压和电流的量程范围可达十几个数量级。如：电
压的测试要从几微伏(生物信号等)到几干伏的高压信号。和数字信号的电压范围相
比，模拟电路信号的侧试要困难得多：
3．1．2常用模拟电路故降诊断方法撮述pdIll。l‘?
电路故障诊断主要包含＝方而的内容：电路故障检测、电路故障隔离、电路故障
辨识。所谓电路故障检测是判断电路中是百存在故障；电路故障隔离或定位就是在检
测出故障后确定故障的位置和类型；电路故障辨识是指在分离出故障后确定故障的大
小和时变特性。在模拟电路故障诊断中，诊断的中心问题是电路故障检测和故障隔离。
    具体来说，模拟电路故障诊断就是利蝴在模拟电路可及节点上侧得的信息来判断
电路产品的好坏，确定故障儿器件的位置及其参数值。目前，世界各地已发表了大量
有关模拟电路故障险断原理和方法的学术论文。在这些论文里，根据不同的原理，提
出了许多各有特色的故障诊断方法，对这些方法可从不同的角度加以分类。
    ①拉诊断目的可分为：故障检测法、故障定位法和故障识别法。
    ②按模拟形式可分为：故障模拟法和元器件模拟法。
    ②拉模拟在测试过程的阶段可分为：测前模拟洁和侧后模拟法：
    ④按电路性质可分为：线性电路故障诊断法和非线性电路故障诊断法、
路故障诊断法和无源电路故障诊断法等。
    ②按所用的数学方法可分为；证实法和概率法等。
    ⑧按激励信号类型可分为：工作信号法和仿真信号法、
信号法，以及单频信号法和多频信导法。
单测试信号法和多测试
    ⑦按所测量的响应可分为：直流法和交流法、哲态法和稳态法、电流法和电压
治。
    到目前为止，国际上较流行的模拟电路故障诊断方法的分类就是按模拟在测试过
程的阶段把模拟电路故障诊断方法分为测前模拟法(sBT)和测后模拟法(SAT)两
大类。
 测前模拟诊断的典型方法是故障字典法。故障字典法涉及到产生元器件故障与电
比、电流等标志相对应的表格，以便在对故障电路进行测试后，按所测激励和响应从
上述表格中查寻出相应的故障元器件。为了产生故障字典，这种方法要求对待测电路
硕先进行大量的故障模拟，因此被划归为测前模拟法。
    测后模拟法又分为参数识别技术(或任意故障诊断)和故障证实技术(或多故障
诊断)。参数识别技术通过电路的方程组把激励、响应与电路元器件参数联系起来，
以便计算出元器件参数值，如果元器件参数值的偏移超出允许的容差范围，则判为该
元器件发生故障。这种方法要求在对故障电路测试之后，需进行大量的求解计算工作，
因此被划归为测后模拟法。其典型方法有：转移导纳参数法、参数估计法和多频测量
法：故障证实技术是预先猜测电路中故障所在，然后根据所测数据去验证这种猜测是
否止确*如果二者吻合，则认为猜测正确，故障定位工作结束。它根据猜测故障的范
围，分为K故障诊断法、故障定界诊断法和网络撕裂法等